基于双功能免疫复合纳米球快速检测多种致病菌的方法研究

食源性致病微生物种类繁多，缺乏灵敏、便捷、特异的快速检测技术，是食品安全无法得到有效保障的主要原因之一。因此开发针对致病菌的快速、灵敏、可靠的检测方法是食品安全和国家安全保障的迫切需要。本项目主要是通过具有双功能的免疫复合纳米探针的构建，建立一种能够快速、灵敏的检测多种致病菌的新方法。具体来说就是将磁性纳米颗粒和不同尺寸的量子点包埋在纳米球中，这种复合结构的纳米球既可以作为免疫识别分离多种致病菌的载体，又可以作为光学信号增强子，实现检测信号的二次放大。通过免疫夹心的分析方法，结合相应尺寸量子点免疫探针的双重标记，实现多种致病菌的同时检测。该方法能够大大缩短检测时间，提高灵敏度，并实现多种致病菌的同时检出，为进一步开展食源性致病菌快速检测用生物传感器提供方法学的支撑。

食源性致病微生物种类繁多，缺乏灵敏、便捷、特异的快速检测技术，是食品安全无法得到有效保障的主要原因之一。因此开发针对致病菌的快速、灵敏、可靠的检测方法是食品安全和国家安全保障的迫切需要。研究本项目主要是通过具有双功能的免疫复合纳米免疫探针的构建，赋予其免疫识别分离多种致病菌的载体和光学信号增强子的功能。通过免疫夹心的分析方法，结合相应尺寸量子点免疫探针的双重标记，实现多种致病菌的同时检测。建立一种能够快速、灵敏的检测多种致病菌的新方法。本课题按照申请报告，主要完成了以下工作内容：（1）超顺磁氧化铁纳米颗粒的制备和修饰；壳聚糖修饰后的氧化铁纳米颗粒具有超顺磁性，粒径为16.5 nm，在生理条件下拥有较高的正电荷；（2）可调制尺寸和荧光性质的硅基双功能纳米球的制备；其尺寸范围在90-500 nm，单分散性好，具有良好的磁学和光学性能，并且尺寸和光学性质可调制；（3）基于量子点和双功能纳米球的免疫探针构建；经过试验优化，通过氧化抗体Fc片段与改性的羧基量子点定点结合，得到具有高标记效率又保持高活性的均一稳定免疫复合探针；（4）应用免疫夹心法检测肠出血性大肠杆菌；检测限在10-106 CFU/mL，具有良好的线性关系，整个检测过程需要1小时；（5）基本实现多种致病菌的检测；（6）初步探索了免疫磁分离联合生物发光、电阻抗式传感器和基于石墨烯复合电极快速检测肠出血性大肠杆菌等研究方法。