由食源性致病菌引发的食品安全问题危害人类健康,世界上每年有数百万人被致病菌污染的食物和水感染而导致各种疾病,食源性致病菌的检测是保障食品安全的重要措施之一。基于培养的传统检测方法通常需要2-3天或更长的时间,而基于分子生物学和免疫学的检测方法,虽然相比传统方法缩短了检测时间,但仍存在操作复杂、依赖专业实验室和专业技术人员、检测成本高、检测通量低等问题,迫切需要研发操作简单、快速、低成本、高通量和适用于现场分析的食源性致病菌检测技术。微流控技术具有试剂消耗低、操作灵活Enasidenib、检测通量高、易集成等优点,已在众多领域进行了应用。本论文工作以微流控技术为基础,利用免疫反应和核酸扩增原理,集成光吸收、磁分离、纳米材料荧光淬灭和催化放大等手段,借助智能手机,研发新型微流控生物传感器,建立食源性致病菌快速检测体系,实现常见的食源性致病菌快速、高通量、高灵敏检测。本论文共包含五章。第一章:简要介绍了食源性致病菌检测的传统及常用的检测方法。系统介绍了微流控生物传感器在食源性致病菌检测方面的应用、智能手机辅助微流控传感的应用。在此基础上提出了本论文的研究目的与主要研究内容。第二章:设计了一种基于Pt-PCN-224高催化活性的微流控生物传感器,利用纳米复合材料的过氧化物酶活性,结合智能手机,进行了大肠杆菌O157:H7高灵敏检测。微流控芯片集成了样品注入、免疫孵育、磁分离和富集的整个检测过程,最后通过智能手机进行颜色信号采集并用于目标物的定量分析。由于Pt-PCN-224的高催化活性,该微流控生物传感器测定大肠杆菌O157:H7的线性范围为2.93×10~2-2.93×10~8 CFU/m L,检测限(LOD)为2 CFU/m L,检测时间<1 h。成功分析了水、牛奶和卷心菜样品,在加标实验中,回收率在90-110%之间,检测结果与标准方法得到的检测结果一致。第三章:研发了一种多重免疫分析微流控生物传感器,利用免疫夹心反应原理,借助微流控芯片轴对称结构和真空腔室结构设计,进行两种常见食nanoparticle biosynthesis源性致病菌大肠杆菌O157:H7和沙门氏菌的多重检测。此外,使用智能手机产生定制、可编程的音乐声波驱动音频扬声器,利用扬声器音膜的振动为微流控芯片上免疫孵育过程提供搅动的动力,提高免疫反应速率。最终的荧光图像信号采集和处理使用智能手机进行。在选定的条件下,测定的线性范围为1.9×10~3-1.9×10~7 CFU/m L(大肠杆菌O157:H7)和6.0×10~2-6.0×10~7 CFU/m L(沙门氏菌),LOD均为1 CFU/m L,检测时间<30 min。成功分析了饮用水样品,加标样品的回收率为94%-109%,结果与标准方法得到的检测结果一致。第四章:设计了一步式、免洗涤的微流控生物传感器,利用氧化石墨烯(GO)和荧光分子之间的荧光共振能量转移(FRET)原理,使用智能手机记录微流控芯片上的检测孔中的荧光恢复情况,用于同时检测4种食源性致病菌靶标ss DNA。在选定的条件下,5 min内能够同时检测大肠杆菌O157:H7、单核增生李斯特菌、沙门氏菌和金黄色葡萄球菌的靶标ss DNA,线性范围均为0.001-0.5μM,LOD分别为0.17 n M、0.18 n M、0.27 n M和0.17 n M,并成功分析了牛奶和水样品中微量的目标食源性细菌靶标ss DNA,加标样品的回收率为98.2-104.6%。第五章:研发了一种指压微流控生物传感器,利用重组酶辅助扩增(RAA)-CRISPR/Cas12a一锅法的检测原理,进行多重检测7种常见食源性致病菌。指压微流控芯片上RAA反应孔和CRISPR/Cas12a检测孔相对独立,通过手指按压按钮驱动单向控制阀将上游RAA产物定向输送至下游CRISPR/Cas12a检测孔,实现RAA-CRISPR/Cas12a一锅法的目标物多重检测,最终的荧光信号由智能手机进行采集和处理。在选定的实验条件下,1 h左右可同时完成蜡样芽孢杆菌(1.07×10~2-1.07×10~6)、单核增生李斯特菌(8.8×10~1-8.8×10~7CFU/m L)、金黄色葡萄球菌(4.6×10~2-4.6×10~6CFU/m L)、铜绿假单胞菌(3.93×10~1-3.93×10~7CFU/m L)、沙门氏菌(6.8×10~1-6.8×1https://www.selleck.cn/products/Staurosporine.html0~7CFU/m L)、阪崎克罗诺杆菌(4.7×10~2-4.7×10~7CFU/m L)、副溶血弧菌(1.68×10~2-1.68×10~7CFU/m L)共7种食源性致病菌的检测,LOD均低于500 CFU/m L,加标样品的回收率为90%-116%。