基于纳米复合物、便携式pH计、妊娠试纸条对食源性病原菌的检测

作     者：张文广 

作者单位：吉林农业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：李泽鸿

授予年度：2021年

学科分类：09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 

主      题：食源性病原菌 金属有机框架 纳米复合物 pH计 妊娠试纸条 

摘      要：基于新型多功能纳米复合物、便携式pH计及妊娠试纸条,开发了两种检测食源性病原菌的灵敏、快速、简便和低成本的方法:(1)基于包埋乙醛脱氢酶(ALDH)的有机-无机纳米复合物和便携式pH计实现鼠伤寒沙门氏菌的检测。本研究以包埋ALDH的有机-无机纳米复合物作为信号放大系统,便携式pH计作为信号输出方式,实现对鼠伤寒沙门氏菌的特异性检测。ALDH、鼠伤寒沙门氏菌特异性适配体和氯化钙常温混于PBS溶液,基于简易的“一锅法合成ALDH@适配体有机-无机纳米复合物(AAC)。由于包埋有适配体和ALDH,纳米复合物具有整合靶标识别和信号放大的功能。通过仿生共沉淀将适配体和FeO纳米颗粒包埋到有机-无机杂化纳米复合物(FAC)用于特异性捕获靶标鼠伤寒沙门氏菌,在靶标鼠伤寒沙门氏菌存在下,形成“FAC-靶标-AAC三明治夹心结构,AAC中的ALDH可快速催化乙醛转化为乙酸,引起反应液pH的降低,最终利用便携式pH计测定。结果表明,当病原菌在10-10CFU/m L范围内,pH的变化量与检测靶标存在良好的线性关系,检测线低至46CFU/m L。因此,该生物传感器在鼠伤寒沙门氏菌的快速定量及定性中具有潜在的应用价值。(2)妊娠试纸条结合杂交链式反应(HCR)和金属有机框架(MOF)实现对大肠杆菌O157:H7的检测。本研究将妊娠试纸条、HCR、MOF结合到一起,实现对大肠杆菌O157:H7可视化检测。在靶标大肠杆菌O157:H7存在时,磁珠表面连结的适配体被大肠杆菌O157:H7识别结合,暴露出的抓取探针捕获生物素标记的HCR双链DNA,继续通过生物素-链霉亲和素的亲和力捕获MOF,HCR双链DNA标记大量MOF。将人绒毛促性腺激素(h CG)和链霉亲和素(SA)通过简易方法封装到MOF里,获得的MHS纳米复合物可直接被妊娠试纸条检出。妊娠试纸条对封装h CG的MOF进行可视化检测,从而实现对大肠杆菌O157:H7快速、灵敏、特异的检测。试验结果表明,在10-10CFU/m L范围内,大肠杆菌O157:H7的量与检测线的灰度值存在线性关系,检测线低至10CFU/m L。因此,该生物传感器在病原菌临床诊断中具有潜在的应用价值。