CN102520170A - 一种用于快速检测大肠杆菌的纳米生物膜及其制备方法 - Google Patents

一种用于快速检测大肠杆菌的纳米生物膜及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102520170A
CN102520170A CN2011103968063A CN201110396806A CN102520170A CN 102520170 A CN102520170 A CN 102520170A CN 2011103968063 A CN2011103968063 A CN 2011103968063A CN 201110396806 A CN201110396806 A CN 201110396806A CN 102520170 A CN102520170 A CN 102520170A
Authority
CN
China
Prior art keywords
nano
nylon
film
fibrous membrane
preparation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2011103968063A
Other languages
English (en)
Inventor
易翠平
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Changsha University of Science and Technology
Original Assignee
Changsha University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Changsha University of Science and Technology filed Critical Changsha University of Science and Technology
Priority to CN2011103968063A priority Critical patent/CN102520170A/zh
Publication of CN102520170A publication Critical patent/CN102520170A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)

Abstract

本发明提供了一种用于快速检测大肠杆菌的纳米生物膜及其制备方法，该纳米生物膜的制备包括纳米纤维膜的制备、聚苯胺-尼龙纳米纤维膜的合成和抗体的标记。用本发明纳米生物膜可以在30分钟内检出大肠杆菌的存在，检测限在10-106CFU/mL，具有较高的灵敏度。

Description

一种用于快速检测大肠杆菌的纳米生物膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及纳米生物膜领域，具体涉及一种用于快速检测大肠杆菌的纳米生物膜及其制备方法。
背景技术
常规的微生物分析需要针对性选择培养基以富集样品中的病原体数量，这样从送样到实验室出结果需要4-8天，耗时较长，而微生物的繁殖往往在1-2天内就可能形成爆发的态势，因此急需可以显著降低分析时间、减少使用成本及有效阻止或减少食源性疾病爆发的快速诊断检测技术。目前，食源性疾病的快速诊断检测技术主要是基于免疫学测定的横向流格式(the lateralflow format)诊断，虽然快速，但需要的病源样品量(0.1ml)检测限较高，约为4log cfu/ml，同样需要对病原体的数量进行富集，因而耗时。
电纺是将融化态的高聚物通过针头在高电压的静电力作用下形成纳米纤维收集在极性碟上，形成高表面积的纤维。电纺纤维目前多用于皮肤移植，骨骼支架，药物传送，及过滤材料和包装材料等。目前，关于电纺纤维作为生物传感器应用的研究报道很少，尽管它的大比表面积、材料的牢固性非常适于做为传感器的载体，固定较多的生物亲和分子(如抗体)。典型的电纺纤维常用惰性材料如尼龙制备，它可以提供机械强度但不能传递生物分子相互反应的信号，因此，需将惰性的电纺纤维用携带电荷的导电聚合物改性，形成可以固定抗体的导电聚合膜，微量的抗原与抗体反应则导致支撑膜的电化学特性发生变化，其变化可用电化学方法测定，制备成病源样品量少且快速的免疫传感器。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于快速检测大肠杆菌的纳米生物膜及其制备方法。用本发明的纳米生物膜可以在30分钟内检出大肠杆菌的存在，检测限在10-106CFU/mL，具有较高的灵敏度。
本发明的技术方案是：
一种纳米生物膜，该纳米生物膜采用以下步骤制得：
(1)纳米纤维膜的制备：将质量浓度为16％-24％的尼龙6甲酸溶液静电纺丝成纳米纤维膜；
(2)聚苯胺-尼龙纳米纤维膜的合成：将上述纳米纤维膜放入0.35mol/L-0.45mol/L苯胺盐酸溶液38℃-43℃反应85min-95min，弃去反应液，再加入与苯胺等摩尔比的过硫酸铵盐酸溶液，0℃聚合40min-90min，弃去聚合液，漂洗至洗液无色，干燥得到聚苯胺-尼龙纳米纤维膜；
(3)抗体的标记；在上述聚苯胺-尼龙纳米纤维膜上以2％-4％(w/v)的戊二醛为交联剂偶联5mg-50mg/100ml牛血清白蛋白，在此基础上标记大肠杆菌羊多克隆抗体。
一种纳米生物膜的制备方法，包括如下步骤：
(1)纳米纤维膜的制备：将质量浓度为16％-24％的尼龙6甲酸溶液静电纺丝成纳米纤维膜；
(2)聚苯胺-尼龙纳米纤维膜的合成：将上述纳米纤维膜放入0.35mol/L-0.45mol/L苯胺盐酸溶液38℃-43℃反应85min-95min，弃去反应液，再加入与苯胺等摩尔比的过硫酸铵盐酸溶液，0℃聚合40min-90min，弃去聚合液，漂洗至洗液无色，干燥得到聚苯胺-尼龙纳米纤维膜；
(3)抗体的标记；在上述聚苯胺-尼龙纳米纤维膜上以2％-4％(w/v)的戊二醛为交联剂偶联5mg-50mg/100ml牛血清白蛋白，在此基础上标记大肠杆菌羊多克隆抗体。
所述纳米纤维膜的制备优选为：尼龙6甲酸溶液的质量浓度为16％-24％，装入注射器，控制溶液在18kv的高压下以0.1mL/h的流速喷出，溶液在高压静电作用下甲酸挥发，尼龙6形成纳米纤维附着在铝碟成膜。所用设备是购买的现有设备，如永清华源生物材料科技有限公司的型号为SS-1型的静电纺丝设备。
所述纳米纤维膜中的纳米纤维的平均直径为94.11nm-209.49nm。
另外，本发明还提供了所述纳米生物膜在快速检测大肠杆菌方面的应用。
与现有技术相比，本发明的优势是：
本发明的纳米生物膜可以用于快速检测大肠杆菌的存在，操作简单，检测耗时短，可在30分钟内检出大肠杆菌的存在，检测限在10-106CFU/mL，具有较高的灵敏度。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的解释和说明。
实施例1：
纳米生物膜的制备：
(1)纳米纤维膜的制备：将质量浓度为20％的尼龙6甲酸溶液静电纺丝成纳米纤维膜；取膜用电镜测量100条纤维，平均直径为94.11nm-209.49nm。
(2)聚苯胺-尼龙纳米纤维膜的合成：将上述纳米纤维膜放入0.40mol/L苯胺盐酸溶液40℃反应90min，弃去反应液，再加入与苯胺等摩尔比的过硫酸铵盐酸溶液，0℃聚合60min，弃去聚合液，漂洗至洗液无色，室温干燥得到聚苯胺-尼龙纳米纤维膜；
(3)抗体的标记；在上述聚苯胺-尼龙纳米纤维膜上以3％(w/v)的戊二醛为交联剂偶联30mg/100ml牛血清白蛋白，在此基础上标记大肠杆菌羊多克隆抗体。
纳米生物膜的应用：
将上述制备的纳米生物膜安装在带有电极的支撑结构(试剂盒)上，将电极与万用电表连接，组成简单的传感器。将培养液中37℃培养1天的大肠杆菌Escherichia coli K-12稀释至浓度为10CFU/mL，先用万用电表测定试剂盒中纳米生物膜的电阻，滴加10μL稀释液至试剂盒，使其均匀分布在膜上，室温静置20min，再测定纳米生物膜的电阻，此时电阻约降低至原生物膜电阻的20％。
实施例2：
纳米生物膜的制备：
(1)纳米纤维膜的制备：将质量浓度为16％的尼龙6甲酸溶液静电纺丝成纳米纤维膜；取膜用电镜测量100条纤维，平均直径为94.11nm-209.49nm。
(2)聚苯胺-尼龙纳米纤维膜的合成：将上述纳米纤维膜放入0.35mol/L苯胺盐酸溶液38℃反应85min，弃去反应液，再加入与苯胺等摩尔比的过硫酸铵盐酸溶液，0℃聚合45min，弃去聚合液，漂洗至洗液无色，室温干燥得到聚苯胺-尼龙纳米纤维膜；
(3)抗体的标记；在上述聚苯胺-尼龙纳米纤维膜上以2％(w/v)的戊二醛为交联剂偶联15mg/100ml牛血清白蛋白，在此基础上标记大肠杆菌羊多克隆抗体。
纳米生物膜的应用：
将上述制备的纳米生物膜安装在带有电极的支撑结构(试剂盒)上，将电极与万用电表连接，组成简单的传感器。将培养液中37℃培养1天的大肠杆菌Escherichia coli K-12稀释至浓度为104CFU/mL，先用万用电表测定试剂盒中纳米生物膜的电阻，滴加20μL稀释液至试剂盒，使其均匀分布在膜上，室温静置10min，再测定纳米生物膜的电阻，此时电阻约降低至原生物膜电阻的90％。
实施例3：
纳米生物膜的制备：
(1)纳米纤维膜的制备：将质量浓度为24％的尼龙6甲酸溶液静电纺丝成纳米纤维膜；取膜用电镜测量100条纤维，平均直径为94.11nm-209.49nm。
(2)聚苯胺-尼龙纳米纤维膜的合成：将上述纳米纤维膜放入0.45mol/L苯胺盐酸溶液43℃反应95min，弃去反应液，再加入与苯胺等摩尔比的过硫酸铵盐酸溶液，0℃聚合90min，弃去聚合液，漂洗至洗液无色，室温干燥得到聚苯胺-尼龙纳米纤维膜；
(3)抗体的标记；在上述聚苯胺-尼龙纳米纤维膜上以4％(w/v)的戊二醛为交联剂偶联50mg/100ml牛血清白蛋白，在此基础上标记大肠杆菌羊多克隆抗体。
纳米生物膜的应用：
将上述制备的纳米生物膜安装在带有电极的支撑结构(试剂盒)上，将电极与万用电表连接，组成简单的传感器。将生菜叶用蒸馏水搅拌清洗，洗液用磁性粒子富集大肠杆菌，先用万用电表测定试剂盒中纳米生物膜的电阻，滴加20μL稀释液至试剂盒，使其均匀分布在膜上，室温静置10min，再测定纳米生物膜的电阻，如果洗液含有大肠杆菌，电阻降低至原生物膜电阻的10-90％；如果不含，则电阻基本保持不变；如果含假单胞菌Pseudomonas，则电阻升高。

Claims (5)

1.一种纳米生物膜，其特征是，该纳米生物膜采用以下步骤制得：
(1)纳米纤维膜的制备：将质量浓度为16％-24％的尼龙6甲酸溶液静电纺丝成纳米纤维膜；
(2)聚苯胺-尼龙纳米纤维膜的合成：将上述纳米纤维膜放入0.35mol/L-0.45mol/L苯胺盐酸溶液38℃-43℃反应85min-95min，弃去反应液，再加入与苯胺等摩尔比的过硫酸铵盐酸溶液，0℃聚合40min-90min，弃去聚合液，漂洗至洗液无色，干燥得到聚苯胺-尼龙纳米纤维膜；
(3)抗体的标记；在上述聚苯胺-尼龙纳米纤维膜上以2％-4％(w/v)的戊二醛为交联剂偶联5mg-50mg/100ml牛血清白蛋白，在此基础上标记大肠杆菌羊多克隆抗体。
2.根据权利要求1所述纳米生物膜，其特征是，所述纳米纤维膜的制备为：将质量浓度为16％-24％的尼龙6甲酸溶液装入注射器，控制溶液在18kv的高压下以0.1mL/h的流速喷出，溶液在高压静电作用下甲酸挥发，尼龙6形成纳米纤维附着在铝碟成膜。
3.根据权利要求2所述纳米生物膜，其特征是，所述纳米纤维膜中的纳米纤维的平均直径为94.11nm-209.49nm。
4.一种纳米生物膜的制备方法，其特征是，包括如下步骤：
(1)纳米纤维膜的制备：将质量浓度为16％-24％的尼龙6甲酸溶液静电纺丝成纳米纤维膜；
(2)聚苯胺-尼龙纳米纤维膜的合成：将上述纳米纤维膜放入0.35mol/L-0.45mol/L苯胺盐酸溶液38℃-43℃反应85min-95min，弃去反应液，再加入与苯胺等摩尔比的过硫酸铵盐酸溶液，0℃聚合40min-90min，弃去聚合液，漂洗至洗液无色，干燥得到聚苯胺-尼龙纳米纤维膜；
(3)抗体的标记；在上述聚苯胺-尼龙纳米纤维膜上以2％-4％(w/v)的戊二醛为交联剂偶联5mg-50mg/100ml牛血清白蛋白，在此基础上标记大肠杆菌羊多克隆抗体。
5.权利要求1-3之一所述纳米生物膜在快速检测大肠杆菌方面的应用。
CN2011103968063A 2011-12-05 2011-12-05 一种用于快速检测大肠杆菌的纳米生物膜及其制备方法 Pending CN102520170A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011103968063A CN102520170A (zh) 2011-12-05 2011-12-05 一种用于快速检测大肠杆菌的纳米生物膜及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011103968063A CN102520170A (zh) 2011-12-05 2011-12-05 一种用于快速检测大肠杆菌的纳米生物膜及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102520170A true CN102520170A (zh) 2012-06-27

Family

ID=46291158

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2011103968063A Pending CN102520170A (zh) 2011-12-05 2011-12-05 一种用于快速检测大肠杆菌的纳米生物膜及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102520170A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106526172A (zh) * 2016-10-08 2017-03-22 北京国科华仪科技有限公司 基于静电纺丝硝酸纤维素纳米纤维膜的免疫层析试纸条及其制备方法
CN109564216A (zh) * 2016-08-09 2019-04-02 东曹株式会社 使用纤维状物质的检测方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1352388A (zh) * 2001-12-12 2002-06-05 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种检测细菌的电化学生物传感器电极的制备
CN101275950A (zh) * 2008-05-16 2008-10-01 湖南大学 一种酶催化电导免疫传感器及其检测食源性病原体的方法
CN101470113A (zh) * 2008-04-09 2009-07-01 湖南工业大学 一种检测大肠杆菌的新型荧光生物传感器的制备方法
CN101930002A (zh) * 2009-06-23 2010-12-29 中国人民解放军军事医学科学院卫生学环境医学研究所 水环境中致病菌超敏感检测技术
CN102175859A (zh) * 2010-11-29 2011-09-07 浙江理工大学 快速检测致病大肠杆菌的TiO2纳米线生物传感器芯片及系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1352388A (zh) * 2001-12-12 2002-06-05 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种检测细菌的电化学生物传感器电极的制备
CN101470113A (zh) * 2008-04-09 2009-07-01 湖南工业大学 一种检测大肠杆菌的新型荧光生物传感器的制备方法
CN101275950A (zh) * 2008-05-16 2008-10-01 湖南大学 一种酶催化电导免疫传感器及其检测食源性病原体的方法
CN101930002A (zh) * 2009-06-23 2010-12-29 中国人民解放军军事医学科学院卫生学环境医学研究所 水环境中致病菌超敏感检测技术
CN102175859A (zh) * 2010-11-29 2011-09-07 浙江理工大学 快速检测致病大肠杆菌的TiO2纳米线生物传感器芯片及系统

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
易翠平等: "以电纺尼龙6纳米纤维为载体的聚苯胺的制备与结构表征", 《第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集（第6分册）》 *
符莹等: "聚邻氨基苯甲酸／纳米金复合膜电化学免疫传感器用于水体中大肠杆菌的检测", 《化学传感器》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109564216A (zh) * 2016-08-09 2019-04-02 东曹株式会社 使用纤维状物质的检测方法
CN109564216B (zh) * 2016-08-09 2022-09-06 东曹株式会社 使用纤维状物质的检测方法
CN106526172A (zh) * 2016-10-08 2017-03-22 北京国科华仪科技有限公司 基于静电纺丝硝酸纤维素纳米纤维膜的免疫层析试纸条及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH04506898A (ja) 圧電の細胞成長のバイオセンシング法およびシステム
CN105462590B (zh) 一种硼酸化量子点比率荧光探针及其制备方法和应用
CN107132260B (zh) 一种基于纳米材料检测莱克多巴胺的电化学传感器
Li et al. Porous graphene oxide enhanced aptamer specific circulating-tumor-cell sensing interface on light addressable potentiometric sensor: clinical application and simulation
Zhu et al. Cooperation mode of outer surface and inner space of nanochannel: separation-detection system based on integrated nanochannel electrode for rapid and facile detection of Salmonella
CN102879586A (zh) 微量白蛋白荧光免疫定量检测试剂盒及其制备方法
CN103305464A (zh) 直接分离cd4+和cd8+淋巴细胞的方法
CN108776160B (zh) 一种同时检测双酚a和双酚s的方法
CN107449815A (zh) 一种可用于单细胞检测的电位型微电极传感器及其应用
CN101551390A (zh) 一种快速检测藻毒素的免疫磁珠层析试纸条及其制备方法
CN102520170A (zh) 一种用于快速检测大肠杆菌的纳米生物膜及其制备方法
Yasaki et al. Robust ionic current sensor for bacterial cell size detection
JP2004502149A (ja) フェノールを結合させる為の重合体
RU2012128655A (ru) Способ и устройство для создания автоматического пробоотборника для обнаружения salmonella enterica с использованием электрохимического биосенсора с аптамерами
CN101936992B (zh) 快速检测大肠杆菌的方法及所用到的微流控芯片及其制备工艺
US10352932B2 (en) Methods and systems for analyzing a sample with a construct comprising a fluorescent moiety and a magnetic moiety
CN106141199B (zh) 多级纳米金花、其制备方法及应用
CN109554826A (zh) 一种对氨基酸具有高效选择性的新型纳米电纺膜及其制备方法
CN109459571A (zh) 基于微流控和化学发光免疫分析的超顺磁纳米微粒外泌体分离检测系统及其应用
CN115728495A (zh) 一种基于定向偶联技术的电荷介导微通道电流生物传感方法及其应用
CN104965073A (zh) 检测布洛芬的电化学核酸适配体生物传感器及其制备
CN108918873A (zh) 一种基于PS@Au双重抑制ZnCdS的光电化学凝血酶适配体传感器的制备方法及应用
Hussain Shortened'thrombin time'monitoring on QCM-D: A better substitute of'gold standard'
Ying et al. Molecular imprint enhanced specific adsorption visualization on electrospun chromogenic membrane for efficient detection of putrescine
CN203117162U (zh) 一种快速检测大肠杆菌的一体化薄膜生物传感器

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C12 Rejection of a patent application after its publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20120627