美国E+E细菌免疫传感器准确性的改进
鸡白痢沙门氏菌(Salmonella pullorum, S. pullorum)是鸡白痢的病原体,鸡白痢是引发鸡发烧、下痢以及急性败血症等主要的传染病。该病具有很高的传染性,发病率和病死率。该病不仅对禽类养殖业造成巨大经济损失,更因污染禽类食品而严重威胁消费者的身体健康。 检测食品中食源性致病菌是预防、识别食源性疾病的关键。电化学免疫传感器(Electrochemical Immunosensor)因其对于致病菌检测具有高度的敏感性、快速简便等优点而备受关注,并得以迅速发展,迄今已有很多研究报道,但却难以真正推广应用于实践,究其存在的关键问题是重现性差而影响检测结果的准确性,因此,研究此问题存在的原因并寻求解决的方法,从根本上改进电化学免疫传感器的性能,具有重要的意义,创新性显著,应用前景较大。

美国E+E细菌免疫传感器准确性的改进        为进一步改进免疫传感器的准确性,在查阅大量资料和辅助参与研究的基础上,①首先分析并找出造成重现性与准确性不好的可能原因；②再有针对性的设计一组免疫传感器进行初步研究,通过检测分析各种性能；③在此基础上以不同修饰材料设计四组新型免疫传感器,进行对比研究,筛选出各项性能优良的免疫电极组合,分析成因；④在上述研究分析的基础上,又进一步设计改进免疫传感器。本研究以S. pullorum为检测目的菌,旨在为其它致病菌检测提供研究模型,以促进电化学免疫传感器真正应用于致病菌的实际检验。 本研究主要有以下三部分： 1.基于电沉积石墨烯/聚乙烯醇/聚二甲基硅氧烷对电化学免疫传感器稳定性的改进 以丝网印刷碳电极为检测电极,通过电沉积氧化石墨烯并修饰聚乙烯醇(Polyvinyl alcohol, PVA)和聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane, PDMS)复合粘性材料,增强和增大与辣根过氧化物酶(HRP)标记二抗(羊抗兔抗体,HRP-labeled Goat Anti-Rabbit IgG)的结合牢固程度和结合量,提高免疫传感器的准确性和敏感性,孵育抗S. pullorum抗体,研制成新型免疫电极。傅里叶红外光谱(Fourier Transformed Infrared Spectroscopy, FTIR)表征PVA-PDMS材料,以循环伏安法(Cyclic Voltammetry, CV)采集电化学反应信号,在优化条件下,该免疫传感器检测S. pullorum的线性范围为102-109cfu mL-1,检出限为1.66×102cfu mL-1(S/N=3),储藏稳定性达到放置30d后电流值为初始值的94.73%,重现性RSD=5.47%(n=8),对实际样品检测结果与国标法的符合率达98.3%。不但具有一般免疫传感器的简便、快速、敏感、和经济等优点,而且具有很好的重现性、稳定性和特异性,潜在应用价值大。 2.四种快速检测鸡白痢沙门氏菌免疫传感器的准确性研究 电极修饰均一性和牢固性差会影响电化学免疫传感器的重现性和准确性。为探求不同修饰电极的差异和规律来寻找改善方案,本研究选用丝网印刷电极(SPCE)为支持电极；通过电沉积方法修饰不同材料包括氧化石墨烯(GO)、纳米金(AuNPs)、离子液体(ILs)制成4种免疫电极；修后的电极再与酶标抗鸡白痢抗体(HRP-Anti-S. pullorum)结合,用于鸡白痢沙门氏菌(Salmonella pullorum)的快速检测的；采用循环伏安法(CV)检测不同电极的电化学响应信号；分别进行电极均一性、牢固性、灵敏度、特异性和稳定性的对比试验,综合检测结果进行择优筛选。结果表明,AuNPs和ILs对电极的各项性能特别是重现性和准确性有明显改善作用,与其它组比较差异显著,适用于快速检测S. pullorum,实际推广应用前景好。 3.基于电沉积纳米金／离子液体增强电化学免疫传感器稳定性研究 通过上述研究筛选得出,纳米金(AuNPs)经电沉积修饰电极,表现在均一性、敏感性、结合牢固度、生物相容性等方面都优于其它材料,但在储藏稳定性方面有所欠缺；引入前述研究显示储藏稳定性zui高的离子液体(ILs)共同修饰电极,以丝网印刷碳电极为检测电极；电沉积修饰方法；依次修饰AuNPs,辣根过氧化物酶(HRP)标记抗体HRP-labeled Anti-S. pullorum与离子液体(ILs),结果表明抗体的结合牢固程度增大和结合量增加,免疫传感器的准确性和稳定性有很大提高。同时与其他4中常见的免疫传感器电极进行各项对比研究,发现此快速检测S. pullorum的新型免疫传感器具有很好的重现性、稳定性和特异性,潜在应用价值大。