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近年来,随着我国经济的迅猛发展,温饱已经不是关键,而食品安全逐渐成为人们日益关注的热点,与此同时当下社会中的食品卫生检测手段已无法达到目前时代进步发展对技术的要求,人们对检测手段的更新升级的期望已迫在眉睫,这使得更精确、更准确的检测技术成为一个热门的研究课题。纳米探针技术是日前比较火热的生物传感器前端技术,在抗原抗体检测、微生物识别以及基因工程方面均有广泛的应用。其操作尺度在纳米级,可达到单细胞水平,大大提高了检测的精确度。磁纳米探针更是在微生物识别富集方面起到了重要的作用。ATP生物发光技术是检测细菌数量的一种前沿方法,利用ATP存在的广泛性及其特殊的发光机制可以对一些微生物进行数量检测,该方法大大缩短了检测时间,能够在二十分钟内获取检测结果,具有广泛的应用前景。本文提出了一种基于纳米磁探针技术和ATP生物发光技术来检测食品中大肠杆菌菌落数的生物传感器系统。本设计利用表面修饰特殊抗体的纳米磁球作为探针,通过抗原与抗体之间的特异性结合进行捕获大肠杆菌,最终通过外加磁场对目标细菌富集。之后还是一种检测ATP发光的实验设备,反应过程由单片机控制蠕动泵进行试剂的自动加入,通过光电倍增管将采集到的荧光信号转换为电信号,而后通过信号处理模块对采集的信号进行处理可以快速地检测出大肠杆菌的数量,测试时间少于二十分钟,可检出细菌浓度范围达102108 CFU ml-1。在最佳测试条件下,检测出限(LOD)为3×102 CFU ml-1。独立实验测量的数据表明,信噪比的最大波动值低于6.98%,这表明实验设计具有良好的可靠性和可重复性。信号处理模块包括一个差分放大电路,放大倍数约为3000倍,信噪比小于50 dB的高精度斩波放大器.此外,实验所得数据的线性相关系数为0.964。经实验证明该系统的实测性能良好。