基于生物膜干涉技术的金黄色葡萄球菌快速检测方法研究.pdf

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摘要

基于生物膜干涉技术的金黄色葡萄球菌快速检测方法研究

本研究受中国博士后科学基金会面上项目(2018M631877)和吉林省教育

厅科学技术研究项目(JJKJ)资助。

由致病菌污染引起的食源性疾病是主要的食品安全问题。致病菌能产生耐

药性,并能够在许多食品生产和加工操作中生存,因此,它们对人类健康构成

潜在威胁,并被认为是食源性疾病的主要来源。金黄色葡萄球菌是在食源性致

病菌污染中比较常见的致病菌,其对于宿主和环境具有较强的适应能力,以及

具有较强的耐盐性,因此,该菌对食品安全构成了极大的威胁。目前的检测手

段虽然检测结果准确,但是会有耗时长、操作繁琐和技术要求高等局限性。而

新兴的生物膜干涉(BLI)技术逐渐成为检测领域的研究热点,并在蛋白质-蛋

白质、蛋白质-小分子和受体-病毒等相互作用方面已有了实时无标记检测的案

例。该技术具备灵敏度高、无需标记、简便快速的优势,而且检测结果可实时

观察,适用于食源性病原菌的灵敏快速检测。因此,本文基于BLI技术的特点

构建新型检测体系以实现对金黄色葡萄球菌的快速无标记检测,这项研究对于

保障食品安全具有重要意义。

本研究分别利用抗体、核酸适配体作为生物识别元件,以金黄色葡萄球菌

为目标菌,构建了两种基于BLI技术的快速无标记的检测方法。主要研究内容

及结果如下:

(1)以抗体为识别元件,选择第二代氨基偶联(AR2G)传感器,优化抗

体固定于AR2G传感器表面的相关条件,建立了基于BLI技术的无标记快速检

测金黄色葡萄球菌的方法。抗体能以共价结合的形式固定在AR2G传感器表面。

将抗体固定AR2G传感器表面包括两个关键因素,即用于稀释抗体的乙酸钠-乙

酸缓冲溶液的pH值和固定时的抗体浓度。结果:抗体稀释所用缓冲溶液的最

佳pH值为6,抗体固定化时的最佳浓度为25μg/mL。检测时间为3分钟、6分

33

钟、9分钟和12分钟时,该方法的检出限分别是4.23×10、1.12×10、3.89×

22

10和1.72×10CFU/mL。该研究构建的方法具有操作简便、快速、特异性强和

检出限低的优势。

I

(2)以适配体为识别元件,选择链霉亲和素(SA)传感器,优化适配体

固定在SA传感器表面的相关条件,建立了基于BLI技术的无标记快速检测金

黄色葡萄球菌的方法。将适配体固定在SA传感器表面的关键是要对适配体序

列及浓度进行优化。结果:生物素化的适配体的序列选择为S.aureusAptS1即

5`Biotin-GCAATGGTACGGTACTTCCTCGGCACGTTCTCAGTAGCGCTC

GCTGGTCATCCCACAGCTACGTCAAAAGTGCACGCTACTTTGCTAA-

3´,其最佳浓度为100nM。结合时间在5分钟、10分钟、15分钟和20分钟时

655

所对应的金黄色葡萄球菌的最低检出限分别是1.36×10、7.55×10、5.22×10和

3.96×105CFU/mL。该方法简便快速,具有良好的特异性,应用于实际样品时也

有较高的准确度。

关键词:

金黄色葡萄球菌;生物膜干涉技术;抗体;适配体;快速检测

II

Abstract

RapiddetectionofStaphylococcusaureusbasedonbiolayer

interferometry

Thisworkwassu

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