致病微生物新型检测方法及预防体系应用研究

致病微生物新型检测方法及预防体系应用研究

作者:师大云端图书馆 时间:2015-11-26 分类:毕业论文 喜欢:3438
师大云端图书馆

【摘要】目的:致病微生物作为医学诊断以及食品卫生检测领域最为重要的检测指标之一,一直被全世界微生物专家所关注。寻找一种快速、简便的微生物检测技术以及设计一种适用于整个食品生产过程的预警体系成为控制致病微生物感染和食品污染的重要手段之一。蛋白质和核酸是微生物体中最重要的两类生物分子,依靠抗体或者痕量核酸,借助不同荧光激发染料或传感技术已经成为当今世界致病微生物检测方法研究的探索前沿。本研究皆在依据其最新技术,开发一系列新型致病微生物快速检测方法以及预防应用体系,以降低最终致病微生物的感染和对食品的污染。方法:(1)借助纳米金颗粒对于荧光染料具有的淬灭特性,依靠核酸适配体对于目标特异分子高特异性的亲和能力,通过溶血性链球菌单链DNA核酸适体,既可以与菌体蛋白特异结合又能与互补寡聚核苷酸形成双链的特点,引入实际样品到反应体系后荧光信号由淬灭变为激发,通过判断荧光信号强度来实现对溶血性链球菌的检测。(2)借助缺失DNA位点的独特分子信标和互补核苷酸序列设计,巧妙利用DNA茎环结构和互补核昔酸序列杂交互补金黄色葡萄球菌特异DNA序列的特点,通过核苷酸结构构相改变,迫使ATMND(2-氨基-5,6,7-三甲基-1,8-萘啶)染料离开缺失位点被重新激发荧光,通过检测荧光信号强度来判断金黄色葡萄球菌的存在。(3)通过自主免疫大肠埃希氏菌0157:H7菌体抗原、建立杂交瘤细胞株,依靠血清凝集实验以及酶联免疫抗体鉴定效价等手段,自主免疫并获得大肠埃希氏菌0157:H7单克隆抗体。(4)研发一种基于抗原抗体特异性的酶联免疫反应快速检测大肠埃希氏菌0157:H7的电化学生物免疫传感方法。方法采用双抗夹心酶联免疫反应体系,结合碱性磷酸酶等催化银单质特性,依托玻璃作为芯片基底的微间隙插指电极阵列传感器件,根据生物传感器电化学相关信号强度的变化,实现对大肠埃希氏菌0157:H7的分析。(5)依靠食品加工企业微生物危害分析与关键控制点原理,对容易造成微生物污染的酱肉类企业进行风险干预,再通过微生物危害性控制点进行评估,找出加工过程微生物污染关键控制点环节,建立相关微生物污染预防体系,运用传统细菌培养方法以及自主开发无标记染料分子信标探针技术等检测手段,综合降低微生物污染的可能。结果:(1)借助核酸适配体对于溶血性链球菌高特异性的亲和能力,其方法检测该菌线性范围为4.9102-4.9107CFU/mL,最低检出限理论值为33CFU/mL。(2)依靠无标记染料结合基因缺失位点设计分子信标序列探针与互补核苷酸序列探针,当金黄色葡萄球菌的特异性序列出现后,其荧光强度数值迅速增强,而没有金黄色葡萄球菌的目标序列存在时荧光强度变化不明显。荧光强度的变化可以直接反应出细菌的存在与否。(3)通过对大肠埃希氏菌0157:H7菌体抗原进行小鼠免疫,得到效价稳定、质量可靠的大肠埃希氏菌0157:H7单克隆抗体,其免疫小鼠后腹水效价达到1:104。(4)微阵列间隙插指电极表面在碱性磷酸酶的催化作用下,出现沉积的单质银颗粒,从而改变导电性状,结果显示当大肠埃希氏菌0157:H7浓度为1103CFU/mL、1105CFU/mL、1108CFU/mL时线性关系良好,同时,本方法对于其他对照革兰阳性和革兰阴性菌具有明显的非特异性。该器件完全可达到国家相关准则对于微生物“检出或未检出”的检测要求。(5)微生物预防与控制体系在该企业进行初步应用后,微生物出厂检验合格率的差异具有显著性意义,且金黄色葡萄球菌检出时间由72小时缩短到24-48小时左右。结论:借助核酸和蛋白质的痕量分析检测方法在临床诊断、卫生检验与食品监督领域拥有巨大的应用前景。由于基因探针系列方法判断致病微生物的存在是通过荧光分光光度计进行分析,同时,该实验方法所需的试剂价廉且易获得,核酸适体序列也易合成,对人员操作技能的要求也不高,故检测体系通用性很强,本实验原理适用于不同种类的微生物检测。同时,操作简单、反应迅速、特异性高、灵敏度强、试剂携带方便、检测方法具有广阔的应用前景和市场需求。本研究中所开发的玻璃基底微阵列间隙插指电极芯片较传统硅材料芯片价格低廉,对实验操作技能的要求也不高,完全可以在不久的将来取代现有包括临床检验以及食品安全领域类似ELISA原理方法的所有检测项目。再者,本论文中制备出的大肠埃希氏菌0157:H7抗体效价高、质量稳定,为开展免疫学相关检测方法研究奠定了基础。最后,本研究通过对食品加工企业进行微生物污染评估,并结合自主致病菌快速检测方法,实现了新的预防体系对食品加工企业微生物污染的警示与控制,完全可以尝试在该类其他企业进行推广。
【作者】李乐;
【导师】何剪太;
【作者基本信息】中南大学,生物医学工程,2014,博士
【关键词】溶血性链球菌;金黄色葡萄球菌;大肠埃希氏菌O157:H7;纳米金颗粒;分子信标;单克隆抗体;微间隙插指电极;HACCP体系;

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