細菌免疫傳感器準確性的改進——多種雞白痢沙門氏菌免疫傳感器研究.pdf

1、雞白痢沙門氏菌（Salmonella pullorum，S.pullorum）是雞白痢的病原體，雞白痢是引發(fā)雞發(fā)燒、下痢以及急性敗血癥等主要的傳染病。該病具有很高的傳染性，發(fā)病率和病死率。該病不僅對禽類養(yǎng)殖業(yè)造成巨大經(jīng)濟損失，更因污染禽類食品而嚴重威脅消費者的身體健康。
　　檢測食品中食源性致病菌是預防、識別食源性疾病的關鍵。電化學免疫傳感器(Electrochemical Immunosensor)因其對于致病菌檢測具有高度的敏

2、感性、快速簡便等優(yōu)點而備受關注，并得以迅速發(fā)展，迄今已有很多研究報道，但卻難以真正推廣應用于實踐，究其存在的關鍵問題是重現(xiàn)性差而影響檢測結果的準確性，因此，研究此問題存在的原因并尋求解決的方法，從根本上改進電化學免疫傳感器的性能，具有重要的意義，創(chuàng)新性顯著，應用前景較大。
　　為進一步改進免疫傳感器的準確性，在查閱大量資料和輔助參與研究的基礎上，①首先分析并找出造成重現(xiàn)性與準確性不好的可能原因;②再有針對性的設計一組免疫傳感器進行

3、初步研究，通過檢測分析各種性能;③在此基礎上以不同修飾材料設計四組新型免疫傳感器，進行對比研究，篩選出各項性能優(yōu)良的免疫電極組合，分析成因;④在上述研究分析的基礎上，又進一步設計改進免疫傳感器。本研究以S.pullorum為檢測目的菌，旨在為其它致病菌檢測提供研究模型，以促進電化學免疫傳感器真正應用于致病菌的實際檢驗。
　　本研究主要有以下三部分:
　　1.基于電沉積石墨烯/聚乙烯醇/聚二甲基硅氧烷對電化學免疫傳感器穩(wěn)定性的

4、改進
　　以絲網(wǎng)印刷碳電極為檢測電極，通過電沉積氧化石墨烯并修飾聚乙烯醇(Polyvinyl alcohol，PVA)和聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane，PDMS)復合粘性材料，增強和增大與辣根過氧化物酶（HRP）標記二抗(羊抗兔抗體，HRP-labeled GoatAnti-Rabbit IgG)的結合牢固程度和結合量，提高免疫傳感器的準確性和敏感性，孵育抗S.pullorum抗體，研制成新型免疫電極。傅

5、里葉紅外光譜(Fourier Transformed Infrared Spectroscopy，F(xiàn)TIR)表征PVA-PDMS材料，以循環(huán)伏安法（Cyclic Voltammetry，CV）采集電化學反應信號，在優(yōu)化條件下，該免疫傳感器檢測S.pullorum的線性范圍為102-109 cfu mL-1，檢出限為1.66×102 cfu mL-1(S/N=3)，儲藏穩(wěn)定性達到放置30 d后電流值為初始值的94.73％，重現(xiàn)性RSD=5

6、.47％（n＝8），對實際樣品檢測結果與國標法的符合率達98.3％。不但具有一般免疫傳感器的簡便、快速、敏感、和經(jīng)濟等優(yōu)點，而且具有很好的重現(xiàn)性、穩(wěn)定性和特異性，潛在應用價值大。
　　2.四種快速檢測雞白痢沙門氏菌免疫傳感器的準確性研究
　　電極修飾均一性和牢固性差會影響電化學免疫傳感器的重現(xiàn)性和準確性。為探求不同修飾電極的差異和規(guī)律來尋找改善方案，本研究選用絲網(wǎng)印刷電極(SPCE)為支持電極;通過電沉積方法修飾不同材料包括

7、氧化石墨烯(GO)、納米金(AuNPs)、離子液體(ILs)制成4種免疫電極;修后的電極再與酶標抗雞白痢抗體（HRP-Anti-S.pullorum）結合，用于雞白痢沙門氏菌（Salmonella pullorum）的快速檢測的;采用循環(huán)伏安法(CV)檢測不同電極的電化學響應信號;分別進行電極均一性、牢固性、靈敏度、特異性和穩(wěn)定性的對比試驗，綜合檢測結果進行擇優(yōu)篩選。結果表明，AuNPs和ILs對電極的各項性能特別是重現(xiàn)性和準確性有明顯

8、改善作用，與其它組比較差異顯著，適用于快速檢測S.pullorum，實際推廣應用前景好。
　　3.基于電沉積納米金/離子液體增強電化學免疫傳感器穩(wěn)定性研究
　　通過上述研究篩選得出，納米金(AuNPs)經(jīng)電沉積修飾電極，表現(xiàn)在均一性、敏感性、結合牢固度、生物相容性等方面都優(yōu)于其它材料，但在儲藏穩(wěn)定性方面有所欠缺;引入前述研究顯示儲藏穩(wěn)定性最高的離子液體(ILs)共同修飾電極，以絲網(wǎng)印刷碳電極為檢測電極;電沉積修飾方法;依次修