基于纳米花的大肠杆菌O157:H7便携式检测方法的建立

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众所周知,存在于人类生活中的大肠杆菌O157:H7等食源性病原菌,可对人类健康造成严重的危害。因此,建立灵敏、特异、便携的大肠杆菌O157:H7等食源性病原菌检测方法显得尤为重要。近年来,建立的多种食源性病原菌新型快速检测方法,很好的解决了传统细菌培养法、聚合酶链式反应(PCR)核酸扩增法等食源性病原菌检测方法耗时长、需复杂仪器及对检测人员专业性要求高等弊端。本研究基于有机-无机纳米花、手持式气压计及显色等技术,建立了大肠杆菌O157:H7两种便携式检测方法:(1)基于aptamer@Pt NP、aptamer@Fe3O4两种纳米花的大肠杆菌O157:H7便携式检测方法的建立本方法基于适配体-磷酸铜有机-无机纳米花技术,一种包埋铂颗粒(Pt NP)的纳米花(aptamer@Pt NP)用作信号探针,另一种包埋磁性四氧化三铁(Fe3O4)颗粒的纳米花(aptamer@Fe3O4)用作捕获探针。在靶标大肠杆菌O157:H7的存在下,特异性形成aptamer@Fe3O4-细菌-aptamer@Pt NP三明治夹心复合物,并进行磁性分离。在密闭的小瓶中,信号探针aptamer@Pt NP纳米花中纳米酶Pt NP将H2O2催化为O2,产生的O2可引起压力变化,用手持式气压计检测压力变化。压力变化与检测靶标大肠杆菌O157:H7浓度呈线性相关。aptamer@Fe3O4的最佳捕获时间为90 min,aptamer@Pt NP的最佳识别时间为30 min,孵育温度为37℃,缓冲溶液p H为7.4。该检测方法的线性范围为103–108CFU/m L,最低检测限为103CFU/m L。(2)基于aptamer@G-Hemin、aptamer@Fe3O4两种纳米花的大肠杆菌O157:H7可视化检测方法的建立本方法合成两种大肠杆菌O157:H7适配体-磷酸铜有机-无机纳米花,一种纳米花(aptamer@G-Hemin)由适配体和G-quadruplex-Hemin作为其有机成分,Cu3(PO42作为无机成分简易合成,用作信号探针,另一种纳米花包埋磁性四氧化三铁(Fe3O4)颗粒(aptamer@Fe3O4),用作捕获探针。在检测靶标大肠杆菌O157:H7的存在下,特异性形成aptamer@Fe3O4-细菌-aptamer@G-Hemin三明治夹心复合物并进行磁性分离。加入H2O2和ABTS后,反应体系呈现绿色,肉眼可视化可以判断检测靶标大肠杆菌O157:H7,通过比色检测平台检测吸光值,吸光值同靶标浓度呈正比。最佳孵育时间为60 min,最佳孵育温度为37℃,缓冲溶液p H为7.4。该方法线性范围为101–106CFU/m L,最低检测限为101CFU/m L。本研究中建立的两种大肠杆菌O157:H7检测方法,具有灵敏、特异、快速简便、可视化、价格低廉和不需要复杂仪器等优点,为今后食源性病原菌检测领域的快速发展提供理论基础和实验依据。
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