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沙门氏菌检测与分型的免疫层析方法的建立

沙门氏菌检测与分型的免疫层析方法的建立

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作者：卢中炜南昌大学

学位级别：硕士

由病原体引起的食源性疾病对人类健康和全球经济造成巨大威胁。沙门氏菌是常见的食源性病原体之一,广泛存在于多种食品中,如禽肉、蛋类、牛奶、牛肉等。每年约有1.15亿人感染沙门氏菌,造成37万人死亡。目前已发现超过2650多个沙门氏菌... 详细信息

由病原体引起的食源性疾病对人类健康和全球经济造成巨大威胁。沙门氏菌是常见的食源性病原体之一,广泛存在于多种食品中,如禽肉、蛋类、牛奶、牛肉等。每年约有1.15亿人感染沙门氏菌,造成37万人死亡。目前已发现超过2650多个沙门氏菌血清型,分为大约50个血清组,其中大部分的沙门氏菌对人类产生危害。不同血清型表现出不同的致病机制、致病性和毒性。因此,对沙门氏菌进行广谱检测和血清型分群在食品安全保障、公共卫生监测以及禽病预防和控制中具有重要意义。传统检测方法是沙门氏菌检测和血清型分群的标准方法,但存在繁琐耗时的缺点。因此亟需建立快速、准确的沙门氏菌广谱检测与高通量分型的方法。本研究基于广谱抗体策略和空间颜色共识别策略分别建立了两种侧流免疫层析方法(Lateral flow immunoassay,LFIA)。其中使用聚集诱导发光微球(Aggregation-induced emission fluorescent microsphere,AIEFM)作为信号探针,实现了沙门氏菌的广谱检测;使用多种颜色的乳胶微球(Latex microspheres,LMs)作为信号探针,实现了沙门氏菌的高通量分型。第一章系统地介绍了沙门氏菌的生物学特性、血清型特性、危害及临床特征、限量标准以及现有的检测和分型研究进展等;此外,还对LFIA的结构组成、检测原理及提升复合检测性能的策略等进行了概述。第二章建立了基于广谱抗体的聚集诱导发光LFIA,使用可识别沙门氏菌血清型的广谱抗体,将具有强荧光特性的AIEFM包被一层对抗体友好的聚多巴胺(Polydopamine,PDA)制备成AIEFM@PDA荧光探针,用于快速、高效地检测五种高致病率的沙门氏菌血清型,包括鼠伤寒沙门氏菌变种(Salmonella Typhimurium variant,STV)、肠炎沙门氏菌(Samlonella Enteritidis,SE)、鼠伤寒沙门氏菌(Salmonella Typhimurium,ST)、德尔卑沙门氏菌(Salmonella Derby,SD)和乙型副伤寒沙门氏菌(Salmonella Paratyphi B,SPB)。AIEFM@PDA在检测大分子的双抗夹心型LFIA中具有较佳的性能表现,本方法对STV的检测限(Limit of detection,LOD)为2.3×10 CFU/m L;对SE的LOD为8.9×10 CFU/m L;对ST的LOD为1.1×10 CFU/m L;对SD的LOD为3.6×10 CFU/m L;对SPB的LOD为4.6×10 CFU/m L。本研究为沙门氏菌的广谱检测提供了一种快速、高效的方法。第三章建立了基于空间颜色共识别的LFIA,通过设置两条检测线,使用红蓝两色的LMs作为信号探针,实现对四种沙门氏菌常见血清群O:2、O:3、O:7和O:9的高通量分型。本方法分别对p H值、标记抗体量、封闭量和捕获抗体量等关键条件进行了探讨,引入红-绿-蓝(Red-green-blue,RGB)色彩空间和色相-饱和度-亮度(Hue-saturation-brightness,HSB)色彩空间来量化检测线上的颜色区别,HSB色彩空间在多色免疫层析条带识别方面表现出更好的性能。基于饱和度(Saturation,S)计算了四个血清群中标准菌株的检测限,并基于检测线上HSB值的范围,构建了用于分析空间颜色共识别LFIA检测结果的Android应用程序。本方法对沙门氏菌O:2血清群中甲型副伤寒沙门氏菌(Salmonella Paratyphi A,SP)的LOD为1.4×10 CFU/m L;对沙门氏菌O:3血清群中鸭沙门氏菌(Salmonella Anatum,SA)的LOD为1.8×10 CFU/m L;对沙门氏菌O:7血清群中猪霍乱沙门氏菌(Salmonella Choleraesuis,SC)的LOD为6.5×10 CFU/m L;对沙门氏菌O:9血清群中肠炎沙门氏菌(Samlonella Enteritidis,SE)的LOD为7.6×10 CFU/m L。检测了44株菌株来验证本方法的灵敏度和特异性,对4种血清群的灵敏度和特异性均为100%。本研究基于空间颜色共识别LFIA,引入HSB色彩空间进行数值化分析,为沙门氏菌的分型提供了一种快速、准确的方法,推进了HSB色彩空间在多色结果识别的应用。第四章系统地总结了用于检测沙门氏菌的广谱抗体LFIA和空间颜色共识别LFIA,并展望了提高LFIA复合检测性能的潜在方法。综上所述,本研究建立了基于广谱抗体的聚集诱导发光LFIA对沙门氏菌灵敏检测,可同时检测五种高致病率的沙门氏菌血清型,实现对沙门氏菌的广谱检测。此外,还提出了一种基于空间颜色共识别的LFIA,通过引入HSB色彩空间对免疫层析试纸条

关键词：沙门氏菌血清型免疫层析方法多重检测广谱抗体空间颜色共识别

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