基于适配体-荧光共振能量转移的微生物检测方法研究

发布时间：2017-05-09 23:10

  本文关键词：基于适配体-荧光共振能量转移的微生物检测方法研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近几十年来,食品安全问题在世界范围内频频发生,如“德国毒黄瓜事件”、“美国单核细胞李斯特菌事件”等等,微生物污染造成的食品安全问题越来越来受到人们的关注。基于食品安全问题的严峻性和危害性,解决这一问题迫在眉睫。因此,需要快速、准确、高效的微生物检测技术,以便快速检测出食品中的致病微生物,从而有效地控制食源性疾病。光学检测方法作为一种通用的检测方法,它的仪器设备简单、操作简便,具有极高的灵敏度。荧光共振能量转移(FRET)是一种光学现象,它描述了两个荧光分子之间的能量转移现象。当供体荧光分子的发射光谱与受体荧光分子的吸收光谱重叠,并且两个分子的距离在10nm范围内时,就会发生一种非放射性的能量转移现象,即FRET。目前,FRET已经在生物科学的各个领域中得到应用,例如研究蛋白质的空间构象以及结构布局、免疫测定、细胞内离子浓度及动力学特征描述、细胞信号传导等。而基于FRET的光学传感器近年来已经成为一个非常活跃的研究领域。但是利用石墨烯和适配体的FRET检测微生物的报道非常有限。本课题基于FRET效应,分别采用单适配体与多适配体构建了FRET传感器,对微生物的光学检测方法进行了研究。论文的研究内容包括以下几个部分:(1)采用荧光基团标记的核酸适配体作为荧光供体分子,氧化石墨烯(GO)作为荧光受体分子,并且通过对核酸适配体浓度、GO浓度的优化,确定了三种常见的食源性致病菌大肠杆菌,坂琪杆菌,副溶血杆菌的相关检测条件。(2)通过使用与微生物有专一性结合特性的核酸适配体,利用FRET效应,通过检测荧光信号的强度变化,对大肠杆菌O157:H7、副溶血性弧菌和阪崎肠杆菌三种微生物进行了检测。实验中分别使用了单适配体和多适配体对微生物进行检测,比较了单适配体和多适配体的检测效果。结果表明,多适配体的检测灵敏度优于单适配体。
【关键词】：荧光共振能量转移 核酸适配体 大肠杆菌 O157:H7 副溶血性弧菌 阪崎肠杆菌 微生物光学检测
【学位授予单位】：北京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R155.5
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 绪论11-25
• 1.1 荧光共振能量转移技术11
• 1.2 氧化石墨烯简要介绍11-12
• 1.3 基于氧化石墨烯的荧光共振能量转移光学传感器12-18
• 1.3.1 以GO作为淬灭剂12-13
• 1.3.2 以GO作为能量供体13
• 1.3.3 基于GO的FRET光学传感器的应用13-18
• 1.4 核酸适配体简介18-20
• 1.4.1 核酸适配体的性质18
• 1.4.2 核酸适配体的筛选方法18-19
• 1.4.3 单适配体和多适配体的比较19-20
• 1.5 微生物常用检测方法20-23
• 1.5.1 微生物检测法20
• 1.5.2 仪器分析法20-21
• 1.5.3 免疫学方法21
• 1.5.4 分子生物学方法21-22
• 1.5.5 基因芯片技术22-23
• 1.6 本论文的主要研究内容及意义23-25
• 第二章 实验部分25-37
• 2.1 实验仪器与试剂25-28
• 2.1.1 实验仪器25-26
• 2.1.2 实验试剂26-28
• 2.2 实验方法28-29
• 2.2.1 细菌培养基配制28
• 2.2.2 实验试剂配制28-29
• 2.3 基于GO的FRET光学传感器检测大肠杆菌O157:H7的方法建立29-32
• 2.3.1 大肠杆菌O157：H7的培养及菌密度测定29
• 2.3.2 流式细胞术检验大肠杆菌O157:H7与其适配体亲和性29-30
• 2.3.3 GO与大肠杆菌适配体的比例条件优化30-31
• 2.3.4 基于GO的FRET荧光传感器检测大肠杆菌O157:H731-32
• 2.4 基于GO的FRET光学传感器检测副溶血性弧菌的方法建立32-34
• 2.4.1 副溶血性弧菌的培养及菌密度测定32
• 2.4.2 GO与副溶血性弧菌适配体的混合比例条件优化32-33
• 2.4.3 基于GO的FRET光学传感器检测副溶血性弧菌33-34
• 2.5 基于GO的FRET光学传感器检测阪崎肠杆菌的方法建立34-37
• 2.5.1 阪崎肠杆菌的培养及菌密度测定34
• 2.5.2 GO与阪崎肠杆菌适配体的最适比例探究34-35
• 2.5.3 基于GO的FRET光学传感器检测阪崎肠杆菌35-37
• 第三章 结果与讨论37-50
• 3.1 基于GO的FRET光学传感器对大肠杆菌O157:H7的检测37-43
• 3.1.1 大肠杆菌O157:H7的生长曲线测定37-38
• 3.1.2 大肠杆菌O157:H7适配体与菌种的亲和性测定38
• 3.1.3 GO淬灭浓度的优化38-39
• 3.1.4 大肠杆菌O157:H7适配体浓度的优化39-40
• 3.1.5 基于GO的FRET光学传感器检测大肠杆菌O157:H740-41
• 3.1.6 基于GO的FRET光学传感器检测大肠杆菌O157:H7的灵敏度41-42
• 3.1.7 单适配体与多适配体传感器检测大肠杆菌O157:H742-43
• 3.2 基于GO的FRET光学传感器对副溶血性弧菌的检测43-46
• 3.2.1 副溶血性弧菌生长曲线的测定43-44
• 3.2.2 GO与副溶血性弧菌适配体之间的比例优化44-45
• 3.2.3 单适配体与多适配体传感器检测副溶血性弧菌45-46
• 3.3 基于GO的FRET光学传感器对阪崎肠杆菌的检测46-50
• 3.3.1 阪崎肠杆菌生长曲线的测定及其对数生长期的确定46-47
• 3.3.2 GO与阪崎肠杆菌适配体之间的比例优化47-48
• 3.3.3 单适配体与多适配体传感器检测阪崎肠杆菌48-50
• 结论与展望50-51
• 致谢51-52
• 参考文献52-56

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