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食源性致病菌污染是食品安全事件频发的主要原因之一,严重影响我国国民身体健康和经济发展。因此,食源性致病菌快速筛查对预防食源性疾病的爆发与扩散具有十分重要的意义。表面增强拉曼散射技术(SERS)因具有快速、灵敏、指纹识别等独特优势,在食品安全领域的病原菌快速检测方面潜力巨大;然而,SERS基底还存在信号不稳定、检测效率低等问题。本课题创新性地制备适配体功能化的“金纳米骨”基底,并对其一步合成过程的影响因素和结构稳定性进行着重分析;基于“金纳米骨”信号探针,以大肠杆菌O157:H7(E.coli O157:H7)为代表性检测对象,联用磁分离技术建立了超灵敏、特异性识别的SERS传感器。主要研究结果如下:(1)适配体功能化“金纳米骨”基底的创制:金纳米棒(GNRs)在适配体(A20)和信号分子罗丹明(RhB)共同调控作用下,通过一步生长合成了适配体功能化的“金纳米骨”基底(增强因子6.07×105);优化了合成过程中的Rh B浓度(30μM)、Rh B与GNRs孵育时间(60 min)和再生长时间(90 min);且通过紫外分光光度计、高分辨透射电镜、X射线能谱仪等表征其微观形貌和结构组成等。创制的“金纳米骨”基底在不同检测位置、贮存时间、试剂取代、离心作用、盐溶液实验中表现出良好的信号稳定性。“金纳米骨”基底的创制为实现SERS基底适配体连接稳定、微观形貌可调控、拉曼信号增强且稳定提供了科学的指导。(2)“金纳米骨”基底检测大肠杆菌O157:H7的SERS方法建立:以适配体功能化的“金纳米骨”为金信号探针(60μg/m L),Fe3O4磁性纳米粒子为捕获探针(0.3 nM),建立高灵敏性、高稳定性、高特异性检测大肠杆菌O157:H7的SERS传感器。完成对金信号探针和磁捕获探针的表征和浓度优化后,采用FDTD模拟金信号探针间的局域电磁场分布,证明SERS传感器的增强机制源于更多拉曼“热点”的产生。SERS传感器实现了对10-10,000 CFU/mL浓度大肠杆菌O157:H7的线性检测(y=180.30x-61.49,R2=0.9982),检测限为3 CFU/mL。通过非目标菌干扰实验和检测组件缺失实验,验证了SERS传感器具有良好的特异性和优越性,且对商业饮用水、生菜和柑橘实际样品表现出良好的检测适应性。与相关SERS分析平台对比,SERS传感器在线性范围、LOD值、回收率方面优势明显。研究结果为实现大肠杆菌O157:H7在复杂食品基质样品中的快速、灵敏检测提供了理论基础和科学依据。