食源性致病菌的高灵敏SERS光谱分析方法研究

Some stable, highly SERS active, simple silverand gold nanosol including nanorod, nanoplate, nanowire were prepare by chemical procedures.The interaction between nanoparticle and foodborne pathogens will be investigated by SERS, and some new SERS methods were developed for the detection of foodborne pathogens. Combining the staining techniques,some suitable nanoparticle-dye probes were screened, and some novel,sensitive and selective nano-dye probe analytical systems were constructed for the foodborne pathogens in real samples.Using chemical modified techniques, some in-situ nano-dye probes were fabicated to develop sensitive and selective SERS methods for foodborne pathogens.Based on the results of resonance Rayleigh scattering, UV-Vis, electron microscope, X-ray, laser scattering, the staining mechanism and SERS enhancement mechanism were discussed.

探索制备稳定的、高SERS活性的、简便的金银纳米微粒、纳米棒、纳米碟、纳米线溶胶基底，利用SERS等方法考察纳米溶胶与病原菌结合体系的光谱特征，建立病原菌的SERS光谱新方法。结合细菌染色技术，筛选制备纳米-染料探针,建立纳米染料探针检测食源性致病菌的SERS光谱新方法。采用化学修饰技术，构建食源性致病菌原位制备纳米染料探针分析新体系，建立食源性致病菌原位SERS光谱定量检测新方法。利用X-衍射、共振瑞利散射（RRS）、UV-Vis、电镜、X-衍射、激光散射等对分析体系进行表征，探究SERS增强机理等。

食品安全已成为继人口、资源、环境之后第四大社会问题。传统的食源性致病微生物检测技术存在方法步骤多、检测过程长、检测灵敏度低等诸多问题，无法满足现代社会高速发展的需要，在此背景下，开展食源性致病菌的高灵敏增强拉曼光谱分析方法研究，具有重要的现实意义和学科发展的理论意义。项目研究了食源性致病菌的表面增强拉曼光谱（SERS）特性，为建立食源性致病菌的SERS检测方法提供了科学依据。研究内容包括纳米溶胶基底的制备、SERS纳米探针的筛选修饰、食源性致病菌的SERS光谱特性分析及检测应用验证，并初步探索了SERS反应体系的相关反应机理。研究主要取得了以下成果：建立了快速微波法制备高灵敏SERS活性纳米银胶基底，筛选出了细菌表面可吸附SERS增强能力强的维多利亚蓝B(VBB)染料探针，初步探明了纳米银和VBB分子探针SERS增强机理，并应用于多种食源性致病菌及其它环境生化污染物的分析探索。对大肠杆菌样品检测应用测试结果表明：VBB分子探针在1611cm-1处有较强SERS峰，该SERS峰强与大肠杆菌浓度在5×106-3×109cfu/mL范围内成正比，检出限为2×106cfu/mL，据此初步建立了大肠杆菌的SERS检测新方法。以上成果为SERS技术在食源性致病菌及其它环境生化污染物的检测和应用提供了一定的理论支持。最后，本研究检测和数据分析工作仍将持续进行，后续成果将进一步丰富项目研究内容。