【摘 要】
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“生物安全”的概念自提出以来,在人体健康、资源环境、国防安全等多个方面,受到了国内外的广泛重视。细菌等微生物的传播会引起各种疾病,这不仅仅影响了人类生活,还会给经济发展造成重大损失,因此对细菌等微生物的快速检测显得尤为重要。培养法在检测过程中,需要较长的前处理时间,极易错过最佳的诊断与防治;聚合酶链式反应和酶联免疫吸附测定法的检测结果准确、适用范围广,但需要专业且昂贵的检测设备,无法实现快速检测与
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“生物安全”的概念自提出以来,在人体健康、资源环境、国防安全等多个方面,受到了国内外的广泛重视。细菌等微生物的传播会引起各种疾病,这不仅仅影响了人类生活,还会给经济发展造成重大损失,因此对细菌等微生物的快速检测显得尤为重要。培养法在检测过程中,需要较长的前处理时间,极易错过最佳的诊断与防治;聚合酶链式反应和酶联免疫吸附测定法的检测结果准确、适用范围广,但需要专业且昂贵的检测设备,无法实现快速检测与实时分析。针对微量微生物的快速检测,本文提出了将微流体富集技术与SERS检测技术结合的研究方案,开展了微生物富集芯片及SERS检测芯片的研究。重点研究了基于微纳吸附效应的微生物富集芯片,以及生物相容性较良好的金包银核壳纳米粒子及柔性SERS芯片,完成了芯片的表征、测试,实现了细菌的无标记快速检测。论文的主要研究内容是:（1）研究了细菌等微生物富集与检测方法的国内外研究进展和趋势,深入分析了不同方法的优缺点,明确本文的研究目标和研究内容;（2）改进了金包银核壳纳米粒子的合成方法,以聚乙烯吡咯烷酮为保护剂,抗坏血酸为还原剂,完成了金包银核壳纳米粒子的合成,并进行了光谱吸收峰和TEM表征,结果显示该方法合成的核壳纳米粒子具有较好的均匀性,壳层厚度约10 nm;（3）提出了基于微纳结构物理吸附的富集方法,仿真分析了富集芯片结构层在不同流速下的速度分布和粒子追踪,完成了芯片制作,优化分析了芯片的进样时间、速率等实验参数,最终三级芯片级联富集效率可达到99.7%;（4）在核壳纳米粒子合成的基础上,开展了纸基柔性SERS芯片的制备,表征了核壳SERS检测芯片的增强因子及一致性。结果表明,金包银核壳SERS芯片的增强因子约为1.12×10~6,相对标准偏差约为4.00%;（5）搭建了细菌检测系统,将微流控富集芯片与金包银核壳SERS检测芯片结合用于金黄色葡萄球菌的无标记快速检测,实现了浓度为10~4 cfu/m L的金黄色葡萄球菌检测,表明该系统能够实现细菌的富集和直接检测。
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