美國E+E細菌免疫傳感器準確性的改進
雞白痢沙門氏菌(Salmonella pullorum, S. pullorum)是雞白痢的病原體,雞白痢是引發雞發燒、下痢以及急性敗血癥等主要的傳染病。該病具有很高的傳染性,發病率和病死率。該病不僅對禽類養殖業造成巨大經濟損失,更因污染禽類食品而嚴重威脅消費者的身體健康。 檢測食品中食源性致病菌是預防、識別食源性疾病的關鍵。電化學免疫傳感器(Electrochemical Immunosensor)因其對于致病菌檢測具有高度的敏感性、快速簡便等優點而備受關注,并得以迅速發展,迄今已有很多研究報道,但卻難以真正推廣應用于實踐,究其存在的關鍵問題是重現性差而影響檢測結果的準確性,因此,研究此問題存在的原因并尋求解決的方法,從根本上改進電化學免疫傳感器的性能,具有重要的意義,創新性顯著,應用前景較大。

美國E+E細菌免疫傳感器準確性的改進        為進一步改進免疫傳感器的準確性,在查閱大量資料和輔助參與研究的基礎上,①首先分析并找出造成重現性與準確性不好的可能原因；②再有針對性的設計一組免疫傳感器進行初步研究,通過檢測分析各種性能；③在此基礎上以不同修飾材料設計四組新型免疫傳感器,進行對比研究,篩選出各項性能優良的免疫電極組合,分析成因；④在上述研究分析的基礎上,又進一步設計改進免疫傳感器。本研究以S. pullorum為檢測目的菌,旨在為其它致病菌檢測提供研究模型,以促進電化學免疫傳感器真正應用于致病菌的實際檢驗。 本研究主要有以下三部分： 1.基于電沉積石墨烯/聚乙烯醇/聚二甲基硅氧烷對電化學免疫傳感器穩定性的改進 以絲網印刷碳電極為檢測電極,通過電沉積氧化石墨烯并修飾聚乙烯醇(Polyvinyl alcohol, PVA)和聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane, PDMS)復合粘性材料,增強和增大與辣根過氧化物酶(HRP)標記二抗(羊抗兔抗體,HRP-labeled Goat Anti-Rabbit IgG)的結合牢固程度和結合量,提高免疫傳感器的準確性和敏感性,孵育抗S. pullorum抗體,研制成新型免疫電極。傅里葉紅外光譜(Fourier Transformed Infrared Spectroscopy, FTIR)表征PVA-PDMS材料,以循環伏安法(Cyclic Voltammetry, CV)采集電化學反應信號,在優化條件下,該免疫傳感器檢測S. pullorum的線性范圍為102-109cfu mL-1,檢出限為1.66×102cfu mL-1(S/N=3),儲藏穩定性達到放置30d后電流值為初始值的94.73%,重現性RSD=5.47%(n=8),對實際樣品檢測結果與國標法的符合率達98.3%。不但具有一般免疫傳感器的簡便、快速、敏感、和經濟等優點,而且具有很好的重現性、穩定性和特異性,潛在應用價值大。 2.四種快速檢測雞白痢沙門氏菌免疫傳感器的準確性研究 電極修飾均一性和牢固性差會影響電化學免疫傳感器的重現性和準確性。為探求不同修飾電極的差異和規律來尋找改善方案,本研究選用絲網印刷電極(SPCE)為支持電極；通過電沉積方法修飾不同材料包括氧化石墨烯(GO)、納米金(AuNPs)、離子液體(ILs)制成4種免疫電極；修后的電極再與酶標抗雞白痢抗體(HRP-Anti-S. pullorum)結合,用于雞白痢沙門氏菌(Salmonella pullorum)的快速檢測的；采用循環伏安法(CV)檢測不同電極的電化學響應信號；分別進行電極均一性、牢固性、靈敏度、特異性和穩定性的對比試驗,綜合檢測結果進行擇優篩選。結果表明,AuNPs和ILs對電極的各項性能特別是重現性和準確性有明顯改善作用,與其它組比較差異顯著,適用于快速檢測S. pullorum,實際推廣應用前景好。 3.基于電沉積納米金／離子液體增強電化學免疫傳感器穩定性研究 通過上述研究篩選得出,納米金(AuNPs)經電沉積修飾電極,表現在均一性、敏感性、結合牢固度、生物相容性等方面都優于其它材料,但在儲藏穩定性方面有所欠缺；引入前述研究顯示儲藏穩定性zui高的離子液體(ILs)共同修飾電極,以絲網印刷碳電極為檢測電極；電沉積修飾方法；依次修飾AuNPs,辣根過氧化物酶(HRP)標記抗體HRP-labeled Anti-S. pullorum與離子液體(ILs),結果表明抗體的結合牢固程度增大和結合量增加,免疫傳感器的準確性和穩定性有很大提高。同時與其他4中常見的免疫傳感器電極進行各項對比研究,發現此快速檢測S. pullorum的新型免疫傳感器具有很好的重現性、穩定性和特異性,潛在應用價值大。