量子点—纳米金复合探针检测食源性致病菌的方法研究

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食源性致病菌引起的食品安全事件,已成为世界范围内举足轻重的公共卫生问题。然而现有的检测技术都存在一些缺陷,无法满足快速、灵敏的检测要求,因此发展一种新型快速检测技术就显得非常有意义。近年来随着纳米技术的不断发展,研究也深入到将纳米材料应用于食源性致病菌的检测中。由于碲化镉(CdTe)量子点具有优良的发光特性,和纳米金组装制备复合探针可以增强发光信号,且目前鲜少有基于量子点-纳米金复合探针信号放大的原理检测食源性致病菌的报道,因此本实验通过水相合成法制备碲化镉量子点,用功能化的一段目标菌特异性DNA序列,将一个金纳米粒子上连接上百个量子点制备显示探针进行信号放大;此外,由于Fe3O4磁性纳米粒子具有良好的磁分离作用,使用磁性纳米材料进行分离捕获,可以免去平板法的前增菌和分子生物学法的扩增过程,方便快捷,省时省力。因此,本实验采用水热-溶剂热方法制备氨基化Fe3O4磁性纳米粒子,并利用亲和素和生物素特异性结合的原理,连接目标菌的另一段特异性DNA序列制备捕获探针。然后加入目标菌的DNA序列,置于F-7000荧光光谱仪上测菌DNA荧光强度。对实验条件进行优化后,测得荧光强度与沙门氏菌DNA浓度在101000 fmol/L范围内呈线性关系,回归方程为IF=0.198[DNA](fmol/L)+55,R2=0.997,检出限为8fmol/L。10次重复检测1000 fmol/L的沙门氏菌DNA浓度,相对标准偏差(RSD)为3.8%。在检测被沙门氏菌污染的牛奶样品中,也显示了优良的准确性,检出限为4fmol/L。在金黄色葡萄球菌的检测中,荧光强度与金黄色葡萄球菌DNA浓度在11000fmol/L范围内呈良好的线性关系,回归方程为IF=5.824[DNA](fmol/L)+1575,R2=0.996,检出限为11 fmol/L。10次重复检测1000 fmol/L的金黄色葡萄球菌DNA浓度,相对标准偏差(RSD)为0.81%。金黄色葡萄球菌的菌落个数和荧光强度在26-652cfu/mL范围内呈现出良好的线性关系,回归方程为IF=8.005[cfu](cfu/mL)+1964,R2=0.996,检出限为14 cfu/mL。在检测被金黄色葡萄球菌污染的牛奶样品中,加标回收率在89.78%到100.83%之间,显示了良好的准确性。因此,本研究结果显示量子点-纳米金复合探针,结合磁性纳米粒子的磁分离作用,检测沙门氏菌和金黄色葡萄球菌,具有快速准确、低成本、超灵敏的特性,为克服现有食源性致病菌检测技术的局限性提供了新的改善方法,具有优良的应用前景。
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