鸡白痢鸡伤寒沙门氏菌微型酶免疫传感器研究

【摘要】鸡白痢沙门氏菌(Salmonellapullorum)和鸡伤寒沙门氏菌(Salmonellagallinarum)能分别引起鸡的白痢和伤寒疾病,一旦感染通常是两病并发,发病率和死亡率极高,对国内外家禽危害巨大,这两种菌还常通过污染禽类食品传播给人类,成为人食源性疾病的重要危害因素,对禽类养殖业和人类健康造成严重威胁。目前畜禽养殖业把防治食源性疾病提到了首要位置。快速准确对鸡白痢鸡伤寒沙门氏菌造成的污染和疾病进行及时的监管、诊断、预警和控制是非常必要的。电化学酶免疫传感器是一种将电化学检测技术和酶免疫特异性技术相结合的方法,具有高灵敏度,快速高效,操作简便等优点,具有广阔的潜在应用前景。目前国内外对电化学酶免疫传感器的研究活跃,主要是在食品安全领域对食源性致病菌、毒素病毒和药物残留等的快速检测的研究有一定的报道,但在动物医学领域的研究报道罕见。应用新型材料和方法,例如石墨烯,纳米金等,以改善电化学酶免疫传感器的不足,制备新型的酶免疫传感器是近年来研究的热点。本论文主要围绕以下几个方面展开研究工作：1.基于电化学共沉积石墨烯纳米金鸡白痢鸡伤寒沙门氏菌直接法酶免疫传感器的研究为研制一种新型的具有高灵敏度和稳定性的电化学酶免疫传感器,用于快速检测S.pullorum&S.gallinarum,采用电化学还原法,将石墨烯(ERGO)与纳米金(AuNPs)共沉积修饰于丝网印刷碳电极表面,建成电学和生物学相容性显著改进的ERGO-AuNPs电极,构建快速检测S.pullorum&S.gallinarum的酶免疫传感器。以硫堇为分子探针,采用循环伏安法(CV)和交流阻抗谱法(EIS)分别考察检测过程不同修饰电极的电化学特性,并对相关检测条件进行优化。研究结果显示,在优化的测定条件下,该酶免疫传感器在S.pullorum&S.gallinarum浓度为103～109cfu/mL时有良好的线性响应,检测限为1.6×l02cfu/mL(S/N=3)。该酶免疫传感器灵敏度高、具有良好的特异性和稳定性(4℃放置30d后,响应电流为初始值的94.48%)。石墨烯和纳米金共沉积形成的复合膜效果良好,为后续研究打下基础。2.基于电化学共沉积石墨烯纳米金鸡白痢鸡伤寒沙门氏菌夹心法酶免疫传感器的研究为增强和改善响应信号,尝试研制一种新型快速检测S.pullorum&S.gallinarum的电化学酶免疫传感器。首先采用电化学还原法,将石墨烯(ERGO)与纳米金(AuNPs)共沉积修饰于丝网印刷碳电极表面,建成电学和生物学相容性显著改进的ERGO-AuNPs电极,并结合抗体-抗原-酶标抗体的双抗体夹心法,构建一种快速检测S.pullorum&S.gallinarum的酶免疫传感器。以硫堇为分子探针,采用循环伏安法(CV)和交流阻抗谱法(EIS)考察检测过程不同修饰电极的电化学特性,并优化检测条件。研究结果显示,在优化的测定条件下,该酶免疫传感器在S.pullorum&S.gallinarum的浓度为103～109cfu/mL时有良好的线性响应,检测限为1.2×102cfu/mL(S/N=3).石墨烯和纳米金共沉积形成的复合膜显著提高电极表面电子传递能力,增大电流响应信号,增强了酶免疫传感器的灵敏度、特异性和稳定性(4℃放置30d后,响应电流为初始值的97.14%)。不仅可以检测S.pullorum&S.gallinarun,还可以成为研究快速检测其它食源性致病菌及生物毒素等各类抗原物质酶免疫传感器的基础模型。3.基于电化学共沉积石墨烯纳米金鸡白痢鸡伤寒沙门氏菌间接法酶免疫传感器的研究为建立一种用于快速准确检测S.pullorum%S.gallinarum的新型电化学酶免疫传感器,改善以往传感器的不足,通过电化学还原法将石墨烯(ERGO)与纳米金(AuNPs)共沉积修饰于丝网印刷碳电极表面作为基底电极固定载体,引入酶标二抗利用间接法构建电化学检测方法。以硫堇为分子探针采用循环伏安法(CV)和交流阻抗谱法(EIS)考察不同修饰电极的电化学特性,并对检测条件进行优化。研究结果显示,在优化的测定条件下,该酶免疫传感器在S.pullorum&S.gallinarum的浓度为103～109cfu/mL时有良好的线性响应,检测限为5.9×102cfu/mL(S/N=3),证明该方法构建的酶免疫传感器具有良好的灵敏度、特异性和稳定性(4℃放置30d后,响应电流为初始值的93.36%),引入的酶标二抗构建的酶免疫传感器能有效对目标菌进行检测。
【作者】陈晨；
【导师】赵广英；
【作者基本信息】浙江工商大学，食品科学与工程，2013，硕士
【关键词】电化学共沉积；石墨烯；纳米金；酶免疫传感器；鸡白痢鸡伤寒沙门氏菌；循环伏安法；快速检测；

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