基于核酸适体和金纳米粒子信号放大策略的电化学传感器对鼠伤寒沙门菌的快速检测

摘要

食品卫生和安全一直以来都是人类社会关注和研究的热点。细菌性微生物是人类和动物食物源中最常见的病原，其中又以大肠杆菌、沙门氏菌、葡萄球菌、结核杆菌、炭疽菌、肉毒梭菌、李斯特菌、猪肉链球菌等最为常见，占由细菌引起的食品污染95％以上。沙门氏菌属是一类寄居在人类和动物肠道内抗原结构及生化反应相似的革兰阴性杆菌。其对禽类产品、生猪肉及鲜肉制品的污染率最高，蛋类、禽类肉产品和猪肉是人类感染沙门氏菌病的主要渠道。鼠伤寒沙门菌属于B群沙门氏菌，是一种重要的人畜共患病原菌，其感染发病率居所有沙门菌之首，占人源沙门菌感染约40%-80%。本菌广泛分布于自然界，宿主分布也较为广泛，具有重要的公共卫生意义。
　　研究发现，极微量浓度的鼠伤寒沙门菌即可引起各种临床疾病，例如急性胃肠炎、败血症以及继发于败血症的各种内脏损害等，其多数可致病人死亡。因此，及时对致病量甚至更低浓度的鼠伤寒沙门菌的检测是预防和治疗此类死亡事件发生的重要手段，具有极其重要的临床意义。传统检测鼠伤寒沙门菌的方法主要包括细菌培养、生化反应、聚合酶链式反应(PCR)、表面等离子共振技术(SPR)等。但这些方法普遍存在耗时费力、检测成本高、灵敏度低、不易于大规模高通量的检测。本文介绍的基于核酸适体和金纳米粒子信号放大策略的电化学传感器可弥补传统检测方法的缺陷，在4个小时之内完成对鼠伤寒沙门菌的高灵敏检测。实验将与鼠伤寒沙门菌高度特异的核酸适体通过杂交与固定在金电极表面的捕获探针结合，当有鼠伤寒沙门菌存在时，适体可与其特异性结合，这种结合力强于适体与捕获探针之间的杂交结合力，最终结果是核酸适体被菌体从捕获探针上面置换下来，单链的捕获探针重新暴露在金电极表面，此时加入事先准备好的、检测探针修饰的金纳米粒子，在电化学反应体系中即可产生电信号，此信号可被电化学工作站检测并记录下来，由于金纳米粒子具有更大表面积位点可组装更多的检测探针，因此对产生的电信号具有显著的放大作用。研究表明产生的电信号与鼠伤寒沙门菌浓度成正比。本方法在缓冲液中对鼠伤寒沙门菌检测的线性范围为2×101～2×106 CFU mL-1，在牛奶添加样本中的线性范围为2×102～2×106 CFU mL-1。本研究在临床疾病的诊断、食品安全和环境监测领域具有很好的发展前景。
　　盐酸米诺环素是第二代四环素类的广谱抗生素，具有较强的抑菌作用。因其具有较好的脂溶性及组织穿透性，广泛分布于其他抗生素难以到达的人体各组织。除了常规的抗菌抑菌作用外，近年来有研究发现其还具有抗炎、抗酶和神经保护等作用。目前盐酸米诺环素的检测方法主要有高效液相色谱法、重氮偶合反应法、浊度法、电化学法、LC/UV、LC/MS等。但这些方法大多耗时、费力操作复杂且灵敏度低。因此，建立一种用于盐酸米诺环素高效、快速、简便、高灵敏的检测新方法具有重要的临床意义。流动注射因其具有高效率、高精度、易操作等优点，近年来已与化学发光法偶联，在食品检测、药物分析、环境监测和生物分析等领域得到了广泛的应用。
　　在碱性条件下，K3［Fe(CN)6］氧化鲁米诺产生化学发光，盐酸米诺环素对该体系化学发光反应具有显著的抑制作用,据此我们构建了一种快速、灵敏测定盐酸米诺环素的流动注射化学发光新方法。在所优化的实验条件下，化学发光抑制强度与盐酸米诺环素的浓度在8.0×10-9～4.0×10-7g/mL范围内呈良好的线性关系，相关系数为0.9989.最低检出限（LOD）为7.4×10-9g/mL，此远低于其他检测方法的最低检出限。对2.0×10-7g/mL的盐酸米诺环素连续平行测定11次，相对标准偏差为1.8%。此方法灵敏度高、重复性强、其实际样本的检测平均回收率在99.0%-102.6%之间，可用于盐酸米诺环素片剂或胶囊的测定。

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英汉缩略语名词对照

基于核酸适体和金纳米粒子信号放大策略的电化学传感器对鼠伤寒沙门菌的快速检测

摘要

ABSTRACT

前言

1引言

2 实验部分

3 结果与讨论

4 小结

参考文献

流动注射化学发光法测定盐酸米诺环素

摘要

ABSTRACT

1引言

2 实验部分

3 结果与讨论

4 小结

参考文献

文献综述: 电化学适体传感器在病原微生物检测中的研究进展

致谢

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