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食源性致病菌引发的各种疾病,已成为全球公共卫生领域所关注的热点问题。大肠杆菌O157:H7(E.coli O157:H7)和金黄色葡萄球菌(S.aureus)是两种常见的食源性致病菌,不仅威胁公众健康还会对社会经济造成影响。因此,准确快速地检测食源性致病菌对于控制和预防食源性疾病爆发具有重要的科学意义和应用前景。电化学传感器因响应快速、灵敏度高、操作简便、低成本、易于微型化等优势,在细菌检测方面受到了国内外分析工作者的广泛关注。特别是阻抗法应用于细菌检测时不需要将分析物用作酶促底物或形成电活性物质,因此广泛应用于细菌检测。传感器的一个重要组成部分即识别元件。关于识别元件的选择,抗体是传感器中最常用的天然生物受体,对目标抗原具有很高的亲和度。但抗体的获取需要借助动物实验,价格昂贵且稳定性不高,对操作条件要求苛刻。相比而言,分子印迹聚合物制备简便,结构可预测,物理稳定性高,通用性强,成本低,且在特异性检测的能力上不亚于抗体。本论文以大肠杆菌O157:H7和金黄色葡萄球菌作为模板分子,采用电化学方法在电极表面制备出了致病菌印迹膜,以此作为致病菌的识别元件,结合高灵敏电化学阻抗技术,构建了基于表面印迹聚合物识别致病菌和电化学阻抗检测相结合的无标记电化学传感器,该传感器适用于多种致病菌的特异性高灵敏快速检测。主要工作如下:以中性氯化钾溶液作为电解质,利用循环伏安法将吡咯和大肠杆菌O157:H7共聚固定在玻碳电极表面,之后原位去除大肠杆菌O157:H7,形成无空穴的致病菌表面印迹膜用来特异性检测大肠杆菌O157:H7。在此基础上,优化实验条件,构建可以高灵敏、高特异性检测大肠杆菌O157:H7的电化学传感体系。该传感器制备简单快速,条件温和,其展现出识别快速(1 h)、高灵敏(103CFU/m L)的分析性能。在103至108 CFU/m L的浓度范围内,ΔR/R与大肠杆菌O157:H7的浓度的对数之间呈线性关系,线性回归方程表示为ΔR/R(Ω)=17.99log10C-56.21,相关系数为0.9883。该传感器具有优异的特异性,以金黄色葡萄球菌、单核细胞增生李斯特菌、沙门氏菌和副溶血性弧菌作为干扰菌时,结果显示大肠杆菌O157:H7的阻抗响应强度远远高于干扰菌的,且该传感器能够区分不同血清型的大肠杆菌O6和大肠杆菌O157:H7。以金黄色葡萄球菌和沙门氏菌作为模板菌制备的传感器展现了同样良好的特异性,该传感器用于实际样品(饮用水、果汁和牛奶)中大肠杆菌O157:H7的检测,其回收率在96.0%至107.9%范围内波动,相对标准偏差小于4%,表明该传感器具有较好的精确度和实用性。为进一步缩短识别时间和提升传感器再生性能,我们以聚3-噻吩乙酸作为功能单体,金黄色葡萄球作为模板致病菌,通过一步电聚合,去除模板,构建特异性检测金黄色葡萄球菌的表面印迹电化学传感器。致病菌和3-噻吩乙酸通过循环伏安法共聚在金电极表面,之后将修饰后的电极浸泡在HAc/SDS混合溶液中,在37℃的条件下施加400 rpm的恒定转速2 h去除杂化膜中的金黄色葡萄球菌,因为聚3-噻吩乙酸表面粗糙,表面积大,增加了目标菌和识别位点接触的概率,大大缩短了致病菌检测时间,10 min就可检测到定量限低至103CFU/m L的金黄色葡萄球菌。该传感器具有良好的特异性和通用性。以大肠杆菌O157:H7、单核细胞增生李斯特菌和副伤寒沙门氏菌作为干扰菌时,结果显示金黄色葡萄球菌的阻抗响应强度远远高于其他的干扰菌,在以大肠杆菌O157:H7和李斯特菌作为模板菌,其他菌作为干扰菌时该传感器同样显示出了良好的特异性。该传感器在应用于实际样品中金黄色葡萄球菌的检测时,金黄色葡萄球菌的回收率在103.6%至122.5%之间,相对标准偏差小于2%。在以金黄色葡萄球菌作为模板菌时,细菌印迹膜在应用过程中至少可以实现3次重复的细菌去除和识别的循环,且该现象经过反复验证,可以在不同批次的样品中实现,表明该传感器具有良好的稳定性并且可以重复利用。