纳米材料在食源性致病菌检测和生物成像中的应用研究

摘要

食品安全是日常生活中人们关心和重视的问题，而食源性致病菌是引起食品安全事件的主要因素。食源性致病菌的检测技术是食源性疾病预防与控制的关键环节。目前迫切需要发展出快速、灵敏的食源性细菌检测方法来确保食品的安全。近年来纳米技术已经成为全球都在谈论和研究的课题，纳米材料独特的物理和化学性质，使得纳米技术广泛应用于生物领域中，包括生物化学、分子生物学、细胞生物学、基因组学、蛋白质组学、医学诊断、药物筛选和细菌检测标记等研究。
　　 本文以免疫学原理为基础，构建了两种不同粒径的生物功能化纳米粒子，然后结合低场磁共振仪和磁力分选仪以及荧光显微镜建立了两种食源性致病菌的高灵敏度、快速、便捷的检测方法。并构建了一种新型量子点在生物成像中开展了研究。在对阪崎肠杆菌开展的检测技术研究中，制备了以Fe3O4为核心的超顺磁性纳米磁珠，二氧化硅包裹、氨基修饰Fe3O4纳米磁珠，偶联上特异性抗体，结合低场核磁共振来检测食源性致病菌阪崎肠杆菌。实样检测结果表明，阪崎肠杆菌在奶粉和奶酪中浓度低至1～10cfu/mL时，这种方法仍能检测到目标菌的存在，而且孵育时间不超过2小时。该方法能够应用于快速检测模式中并且具有快速，高灵敏度，高特异性，便捷等特点。本文中采用生物功能化的量子点为荧光标记物，建立了对多种食源性致病菌的快速筛选检验方法。制备四种特异性生物功能化的纳米磁珠和免疫量子点，以生物功能化的纳米磁珠，对四种源性致病菌进行富集，然后用量子点标记，结果用荧光显微镜和荧光分光光度计进行检测。实验表明，该检测方法快速，特异性强，可用于可视化快速检测中。本项研究中，采用用配体交换法，制备了水溶性量子点，实验结果显示研究中制备的两种水溶性的量子点化学性质稳定，有很好的生物相容性与稳定性。腺苷包裹的量子点对细胞毒性较小并且能应用于细胞成像研究中。本文构建两种食源性致病菌快速，特异性检测方法，为食源性致病菌检测提供理论依据，对水溶性量子点的研究为细胞成像提供了理论依据。