【摘 要】
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目的 建立了一种新型葡萄球菌肠毒素检测的二维(2 D)凝胶-溶胶分子印迹阵列式质量传感技术,为样品中多种葡萄球菌肠毒素的快速检测提供了新方法.方法 以葡萄球菌肠毒素A(SEA)和B(SEB)为靶标物,采用自组装溶胶凝胶法,将几种硅烷化试剂与水混合并超声制备合成初始胶；与SEA和SEB模板蛋白分子充分混合制备成印迹溶胶凝胶,采用旋涂法在压电石英晶体微天平(QCM)金电极表面原位合成可识别SEB和SE
【机 构】
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军事医学科学院卫生学环境医学研究所 天津市环境与食品安全风险监控技术重点实验室,天津300050
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目的 建立了一种新型葡萄球菌肠毒素检测的二维(2 D)凝胶-溶胶分子印迹阵列式质量传感技术,为样品中多种葡萄球菌肠毒素的快速检测提供了新方法.方法 以葡萄球菌肠毒素A(SEA)和B(SEB)为靶标物,采用自组装溶胶凝胶法,将几种硅烷化试剂与水混合并超声制备合成初始胶；与SEA和SEB模板蛋白分子充分混合制备成印迹溶胶凝胶,采用旋涂法在压电石英晶体微天平(QCM)金电极表面原位合成可识别SEB和SEA的2D分子印迹薄膜；冲洗掉表面物理吸附的凝胶制备成二维分子印迹凝胶-溶胶分子,以单片阵列式质量传感器件为换能器,结合阵列技术,通过在电极表面原位合成MIP膜,改善和提高检测灵敏度,并用原子力显微镜和扫描电镜对膜性能及形貌特征进行表征；创建具有识别SEs功能的智能化并可重复使用的MIP阵列式质量生物传感器.结果 当样品注入反应池后,2D分子印迹膜包被的QCM电极对于靶蛋白的特异性识别和结合可引起石英晶振振荡频率变化(△f)的降低,分子印迹膜和包被的石英晶振△f与蛋白浓度呈正相关；通过曲线方程的拟合,两种葡萄球菌肠毒素的拟合曲线方程分别为：△fSEA =22.80 CSEA0.22(R2 =0.9858),△fSEB=144.54 CSEB0.27(R=0.9797)；检测区间：0.1～1.0mg·L-1.最低检出限(LDL)分别为7.97和2.25μg·L-1 (S/N =3),工作区间为4个数量级.对多种肠毒素检测的批内和批间检测值之间无显著性差异.在特异性测试方面,SEA-MIP与SEA反应引起的石英晶振△f远远高于与SEB,SEC1,BSA,OVA和PBS反应引起的变化,SEB-MIP获得相似的结果.在牛奶中添加不同浓度的SEA和SEB,不进行任何前处理,对SEA检测的回收率在97.00％ ～ 104.12％,SEB回收率在93.42％ ～ 114.00％.整个检测过程在30 min以内完成.石英晶振金电极表面微观结构的AFM扫描图也可直观的反应2D分子印迹膜在石英晶振金电极表面的原位合成、模板肠毒素蛋白的捕获和洗脱等表面微观结构形貌和变化.结论 该研究将其应用于生物传感器中作为识别元件,构建一种高通量、低成本、无标记的MIP压电生物传感器,促进食品安全检测技术向着快速、灵敏、特异、简便和低成本的方向发展,可应用于饮水与食品安全、环境监测和生物工程等领域,具有很好的实用价值和广阔的应用前景.
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