本文關(guān)鍵詞：大腸桿菌富集與檢測紙基芯片構(gòu)建，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來,隨著工農(nóng)業(yè)的迅速發(fā)展,人們的生活水平日益提高的同時,食品、飲水安全問題日漸成為社會普遍關(guān)注的問題。其中,水中病原菌污染問題是主要的問題之一。大腸桿菌(E.coli)是人和許多動物腸道中的常居菌,常隨糞便排出體外,容易造成水源的污染。作為溫血動物腸道細菌的代表,E.coli常作為飲水和食物(或藥物)的衛(wèi)生學(xué)標(biāo)準(zhǔn)。E.coli一般情況下不致病,少數(shù)條件下具有致病性,會引起嚴(yán)重的甚至危及生命的疾病,比如血性腹瀉,出血性腸炎,腎衰竭以及腦膜炎等,給人們的健康造成巨大的威脅。因此,快速靈敏地檢測水中的E.coli是及時有效控制與預(yù)防水污染的前提。目前,常用的檢測E.coli的方法有細菌培養(yǎng)和生物化學(xué)鑒定、酶底物法、酶聯(lián)免疫吸附分析法(ELISA)、側(cè)向免疫分析法(LFA)、聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)等。這些方法雖然可以實現(xiàn)E.coli的檢測,但是存在檢測時間長,檢測儀器昂貴,操作步驟復(fù)雜等缺點,不適合用于現(xiàn)場檢測。近年來新興的微流控紙芯片技術(shù)由于其價格低廉、使用方便、操作簡單、檢測迅速等優(yōu)點,在檢測領(lǐng)域受到了越來越廣泛的關(guān)注。本研究中制備了一種微流控紙基芯片裝置用于專一性地檢測E.coli,同時,結(jié)合功能化磁性納米粒子富集細菌,提高了檢測的靈敏度,實現(xiàn)了E.coli的裂解和低消耗、可視化、定量檢測。本論文得到的結(jié)果如下:1.使用實驗室制備的多聚賴氨酸功能化磁性納米粒子(PLL-Fe_3O_4)富集E.coli,該納米顆粒在pH小于9的環(huán)境中表面帶有正電荷,可以通過靜電相互作用與表面帶負(fù)電荷的E.coli結(jié)合,在外加磁鐵的作用下實現(xiàn)細菌的富集。3 mg/ml PLL-Fe_3O_4,時間4 min,其富集效率達到97%,實現(xiàn)了高效、快速的細菌富集。2.切紙的方法設(shè)計制備了一種含有裂解區(qū)和檢測區(qū)的紙基芯片,用PDMS透明薄層對紙芯片進行封裝,減少了芯片保存過程中試劑的蒸發(fā)和污染,提高了便攜性。通過食品染料測試,PBS引流可以實現(xiàn)液體的定向流動和兩種液體的混合。3.使用制備的紙基芯片對富集后的E.coli進行裂解和檢測,以6 m M的5-溴-4-氯3-吲哚-β-D-葡萄糖苷酸鹽(X-Gluc)為底物,50℃條件下,反應(yīng)2 h,實現(xiàn)了E.coli的連續(xù)裂解和可視化定量檢測。同時,進行了金黃色葡萄球菌(S.aureus)、沙門氏菌(Salmonella)以及李斯特菌(L.monocytogenes)的檢測,結(jié)果不產(chǎn)生顏色反應(yīng),說明制備的紙基芯片檢測有較好的專一性。最后,進行了礦泉水中的E.coli檢測,檢測限低至102 cfu/ml。以上結(jié)果說明制備的紙基芯片裝置可以實現(xiàn)E.coli的專一靈敏的可視化定量檢測。
【關(guān)鍵詞】：大腸桿菌 富集 紙基芯片 可視化定量檢測
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：R123.1
【目錄】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 文獻綜述11-31
• 1.1 研究背景11
• 1.2 微流控紙芯片概述11-12
• 1.3 紙芯片的制作方法12-19
• 1.3.1 光刻13
• 1.3.2 蠟圖形化13-14
• 1.3.3 噴墨打印14-15
• 1.3.4 切紙15-17
• 1.3.5 柔印技術(shù)17
• 1.3.6 三維紙芯片制作17-18
• 1.3.7 芯片封裝18-19
• 1.4 紙芯片的檢測方法19-25
• 1.4.1 光學(xué)檢測19-20
• 1.4.2 電化學(xué)檢測20-21
• 1.4.3 化學(xué)發(fā)光法檢測21-22
• 1.4.4 電化學(xué)發(fā)光法檢測22-23
• 1.4.5 熒光分析法檢測23
• 1.4.6 基于納米材料的檢測23-25
• 1.5 紙芯片在檢測方面的應(yīng)用25-31
• 1.5.1 紙芯片在生物醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用25-26
• 1.5.2 紙芯片在食品安全檢測方面的應(yīng)用26-29
• 1.5.3 紙芯片在環(huán)境監(jiān)測方面的應(yīng)用29-31
• 本研究目的和意義31-32
• 第二章 功能化磁性納米顆粒PLL-Fe_3O_4對細菌的富集能力研究32-40
• 2.1 實驗部分32-35
• 2.1.1 實驗材料32-33
• 2.1.2 實驗方法33-35
• 2.2 結(jié)果與討論35-39
• 2.2.1 麥?zhǔn)蠘?biāo)準(zhǔn)曲線的繪制35
• 2.2.2 PLL-Fe_3O_4磁性納米粒子捕獲細菌及其機制35-36
• 2.2.3 納米粒子濃度對細菌的富集效率影響36-37
• 2.2.4 富集時間對富集效率的影響37-38
• 2.2.5 pH對富集效率的影響38-39
• 2.3 小結(jié)39-40
• 第三章 微流控紙芯片設(shè)計制作及芯片功能驗證40-48
• 3.1 實驗部分40-41
• 3.1.1 實驗材料40
• 3.1.2 實驗方法40-41
• 3.2 結(jié)果與討論41-47
• 3.2.1 紙芯片設(shè)計41-42
• 3.2.2 3D折紙芯片制備及染料測試42-44
• 3.2.3 2D紙芯片制備及染料測試44-47
• 3.3 小結(jié)47-48
• 第四章 微流控紙芯片上E.coli的可視化定量檢測48-58
• 4.1 實驗部分48-51
• 4.1.1 實驗材料48-49
• 4.1.2 實驗方法49-51
• 4.2 結(jié)果與討論51-57
• 4.2.1 檢測原理51
• 4.2.2 細菌的富集、裂解和檢測51-52
• 4.2.3 紙基芯片上E.coli的裂解效果研究52
• 4.2.4 底物濃度對檢測結(jié)果的影響52-53
• 4.2.5 溫度對檢測結(jié)果的影響53
• 4.2.6 時間對檢測結(jié)果的影響53-54
• 4.2.7 pH對檢測結(jié)果的影響54
• 4.2.8 不同濃度的E.coli在紙芯片上的檢測54-55
• 4.2.9 檢測的特異性分析55-56
• 4.2.10 實際水樣中的E.coli檢測56
• 4.2.11 芯片穩(wěn)定性測試56-57
• 4.3 小結(jié)57-58
• 全文總結(jié)58-59
• 參考文獻59-67
• 縮略 詞67-68
• 致謝68-69
• 作者簡介69

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本文編號：321386