CN107586825A - 一种基于季铵盐化磁性纳米材料与脲酶复合传感器平台快速检测微生物 - Google Patents

一种基于季铵盐化磁性纳米材料与脲酶复合传感器平台快速检测微生物 Download PDF

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CN107586825A CN201710843414.4A CN201710843414A CN107586825A CN 107586825 A CN107586825 A CN 107586825A CN 201710843414 A CN201710843414 A CN 201710843414A CN 107586825 A CN107586825 A CN 107586825A
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方琳怡
宋凤阁
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Abstract

海洋病害微生物是影响国民经济建设的重要因素之一,开展病害微生物检测和控制研究对国民经济建设有重大意义。本工作拟研发了一种基于季铵盐化磁性纳米材料与脲酶复合传感器平台快速直接分析环境生物样品中微生物。项目主要内容为:重点设计季铵盐化磁性纳米材料‑脲酶复合传感器与微生物响应材料识别机制和反应动力学,考察这些识别响应的功能模块在微生物快速检测和微生物即时表达分析中作用规律。本工作创新性体现在:基础研究水平上揭示铵盐化磁性纳米材料‑脲酶复合传感器与微生物作用关系,总结一站式微生物分析仪与不同微生物作用的规律,特别为解决涉及微生物检测方法中“便携式”和“全自动”问题提供参考和借鉴。

Description

一种基于季铵盐化磁性纳米材料与脲酶复合传感器平台快速 检测微生物
技术领域
本发明设计一种基于季铵盐化磁性纳米材料与脲酶复合传感器平台快速检测微生物。
背景技术
在海洋环境中,病原微生物污染、水体富营养化、微生物腐蚀、微生物污损等都是微生物威胁人类生产生活的表观形式,也是快速微生物检测技术需求的客观条件。现有数据表明,病原微生物污染的损失与微生物鉴定种类快慢密切相关,鉴定确定时间越长,损失也就越大。这是因为,一方面微生物增长和传播的速度快,使环境污染和人类疾病加剧;另一方面无法明确微生物种类导致无法实施针对性防护方案,进而导致某些药物或抗菌剂的滥用。在ISO4883-2003标准中,微生物鉴定时间被认定为微生物检测技术等级划分的重要参数。因此,采取有效的方法快速检测微生物是降低海洋环境中微生物病害和污损有效的手段。
生物传感器是一种对微生物敏感并将其浓度转换为电信号进行检测的仪器。是由固定化的生物敏感材料作识别元件(包括酶、抗体、抗原、微生物、细胞、组织、核酸等生物活性物质)、适当的理化换能器(如氧电极、光敏管、场效应管、压电晶体等等)及信号放大装置构成的分析工具或系统。生物传感器具有接受器与转换器的功能。有以下共同的结构:包括一种或数种相关生物活性材料(生物膜)及能把生物活性表达的信号转换为电信号的物理或化学换能器(传感器),二者组合在一起,用现代微电子和自动化仪表技术进行生物信号的再加工,构成各种可以使用的生物传感器分析装置、仪器和系统。
磁性纳米材料是指材料尺寸限度在纳米级,通常在1~100 nm的准零维超细磁性微粉、一维超薄膜或二维超细纤维(丝)或由它们组成的固态或液态磁性材料。磁性纳米材料的研究和应用得到了广泛的发展,如磁性分离和纯化、磁共振成像对比剂、磁性药物靶向载体、磁性转染、磁性纳米颗粒的多功能化和应用。
磁性纳米粒子由于具有粒径小、比表面积大、表面有许多悬空键等特点,可以很容易进行表面修饰,将多种反应性功能基(如羧基、氨基、巯基、生物素、单克隆抗体等)通过共聚、表面改性赋予其表面,使其具有一些特殊的性质。磁性分离技术是利用生物素与亲和素系统、免疫亲和系统、化学共价结合等的特异性反应,在外加磁场的定向控制下,磁性粒子通过亲和吸附、清洗、解吸等操作,可以从复杂的生物体系中分离到目标生物分子(如蛋白、核酸等),具有磁性分离方便、亲和吸附的特异性及敏感性高等众多优点。
另外,磁性纳米材料作为信号标记物也有大量的研究。磁共振成像技术是利用生物体内不同组织在外加磁场下产生不同的磁共振信号来成像,磁共振信号的强弱取决于组织内水分子中质子的弛豫时间,成分中的一些未成对电子自旋产生的局部磁场能够缩短或增加临近水分子质子的弛豫时间,从而增大临近区域的磁共振信号强度,提高成像的对比度。例如,超顺磁性氧化铁粒子主要应用于分子和细胞成像。
最近纳米材料的磁性功能作为信号标记物在生物传感器领域得到广泛的应用,其中最为有名的是哈佛医学院的Ralph Weissleder课题组。相对于传统检测技术来说,磁信号(MNP)标记技术有着显著优势,主要归因于生物样本中可以忽略的磁信号背景。当感兴趣的细胞被磁性材料标记,这些生物材料将获得比较高的对比度。当前基于磁性纳米标记的技术有超导量子干涉仪、磁阻传感器、霍尔传感器、诊断磁共振由于它们的尺寸小,MNP呈现与本体材料不同的物理性质。最突出的特征是小MNP组合的超顺磁性行为,称为超顺磁性。对于大多数磁性材料,直径小于20 nm的MNP具有单磁畴,其磁矩限制在由磁各向异性定义的特定方向上。在足够高的温度下,热波动可以克服各向异性势垒并自发地翻转MNP的磁矩。因此,MNP组装结构在没有外部磁场的情况下显示可忽略的剩余磁矩,但磁矩随着外部磁场的增加而增长。这种超顺磁性能确保MNP不会在物理作用下自发聚集。 MNP通常由无机磁性核和生物相容性表面涂层组成,其可以用功能性配体修饰以赋予具有分子特异性的MNP传感器。
快速鉴定病原微生物检验技术的更新换代非常迅速,其主要原因在于微生物的生理特性,它们种类繁多且变异迅速。对病原体进行快速、准确的检测是十分必要的。常规的检测方法操作复杂,耗时长,且对操作人员的要求极高,已经远远不能满足现在对各种病原体的诊断和流行病学研究,微生物检测技术必须得到快速发展,才能适应未来发展的要求。本工作中我们利用季铵盐化的磁性材料与脲酶的复合物能够响应快速检测病原微生物。
发明内容
为实现上述目的,本发明采用技术方案为:
1.一种基于季铵盐化磁性纳米材料与脲酶复合传感器平台快速检测微生物,其特征在于:包括季铵盐化磁性纳米材料、基因工程的脲酶分子。
2.基于权利1所述的季铵盐化磁性纳米材料,其磁性纳米材料表面的季铵盐化分子可以包括醛基化合物和季铵盐化分子。
3.基于权利2所述的磁性纳米材料表面的季铵盐化分子的醛基化合物,其醛基化合物可以包括:吡啶醛基类、苯环醛基类、烷烃醛基类。
4.基于权利2所述的季铵盐化磁性纳米材料的季铵盐化分子,其季铵盐化分子可以包括:碘甲烷、碘乙烷、溴甲烷、溴乙烷。
5.基于权利3所述的磁性纳米材料表面的季铵盐化分子的吡啶醛基类,包括:吡啶甲醛、吡啶乙醛、吡啶丙醛、吡啶二甲醛、吡啶二乙醛。
6.基于权利3所述的磁性纳米材料表面的季铵盐化分子的苯环醛基类,包括:苯甲醛、苯乙醛、苯丙醛、苯二甲醛、苯二乙醛。
7.基于权利3所述的磁性纳米材料表面的季铵盐化分子的烷基醛基类,包括:甲醛、乙醛、丙醛、辛醛、戊醛。
8.基于权利1所述的季铵盐化磁性纳米材料结合基因工程的脲酶分子,聚六组氨酸标签的脲酶分子、天然脲酶分子、绿色荧光蛋白标记的脲酶分子和红色荧光蛋白标记的脲酶分子。
附图说明
图 1 基于季铵盐化磁性纳米材料-脲酶复合物快速检测微生物。
图2基于q-MNP1的甲基化季铵盐化磁性颗粒与脲酶作用的动力学曲线。
图3基于q-MNP2的辛烷季铵盐化磁性颗粒与脲酶作用的动力学曲线。
图 4基于q-MNP3的苯基化季铵盐化磁性颗粒与脲酶作用的动力学曲线。
图5盐化的磁性纳米材料-脲酶复合物快速检测浓度为108 cfu mL-1藤黄微球菌(ML)、哈氏弧菌(VH)、迟缓爱德华菌(ET)、大肠杆菌(EC)、琼氏不动杆菌(AJ)、金黄葡萄球菌(SA)、副溶血弧菌(VP)。
图6盐化的磁性纳米材料-脲酶复合物快速检测浓度为106cfu mL-1藤黄微球菌(ML)、哈氏弧菌(VH)、迟缓爱德华菌(ET)、大肠杆菌(EC)、琼氏不动杆菌(AJ)、金黄葡萄球菌(SA)、副溶血弧菌(VP)。
图7盐化的磁性纳米材料-脲酶复合物快速检测浓度为104 cfu mL-1藤黄微球菌(ML)、哈氏弧菌(VH)、迟缓爱德华菌(ET)、大肠杆菌(EC)、琼氏不动杆菌(AJ)、金黄葡萄球菌(SA)、副溶血弧菌(VP)。
图8盐化的磁性纳米材料-脲酶复合物快速检测浓度为102cfu mL-1藤黄微球菌(ML)、哈氏弧菌(VH)、迟缓爱德华菌(ET)、大肠杆菌(EC)、琼氏不动杆菌(AJ)、金黄葡萄球菌(SA)、副溶血弧菌(VP)。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明做进一步说明。
实施例1: 金黄色葡萄球菌的检测。
实验中用到的微生物利用溶菌肉汤(蛋白胨1%,氯化钠1%,酵母膏0.5%,水100 mL)悬浮培养,单个菌落于30℃,200转摇床条件下过夜培养后4500转/分离心十分钟,并用PBS缓冲溶液稀释到不同浓度。
100 n M脲酶溶液与6nM的q-MNP1培育15min,将100 µL 浓度(10 cfu ml-1)菌液和上述纳米材料与酶复合物, 37 °C 反应30min。用磁铁去除磁性颗粒或磁性颗粒-微生物复合物,再加入200 mM NaCl, 60 mM MgCl2, 50mM 尿素和0.4%苯酚红溶液200微升,培育30分钟,用多功能酶标仪快速检测微生物强度信号。
100 n M脲酶溶液与6nM的q-MNP1培育15min,将100 µL 浓度(102 cfu ml-1)菌液和上述纳米材料与酶复合物, 37 °C 反应30min。用磁铁去除磁性颗粒或磁性颗粒-微生物复合物,再加入200 mM NaCl, 60 mM MgCl2, 50mM 尿素和0.4%苯酚红溶液200微升,培育30分钟,用多功能酶标仪快速检测微生物强度信号。
10 n M脲酶溶液与6nM的q-MNP1培育15min,将100 µL 浓度(103 cfu ml-1)菌液和上述纳米材料与酶复合物, 37 °C 反应30min。用磁铁去除磁性颗粒或磁性颗粒-微生物复合物,再加入200 mM NaCl, 60 mM MgCl2, 50mM 尿素和0.4%苯酚红溶液200微升,培育30分钟,用多功能酶标仪快速检测微生物强度信号。
10 0n M脲酶溶液与6nM的q-MNP1培育15min,将100 µL 浓度(104 cfu ml-1)菌液和上述纳米材料与酶复合物, 37 °C 反应30min。用磁铁去除磁性颗粒或磁性颗粒-微生物复合物,再加入200 mM NaCl, 60 mM MgCl2, 50mM 尿素和0.4%苯酚红溶液200微升,培育30分钟,用多功能酶标仪快速检测微生物强度信号。
100 n M脲酶溶液与6nM的q-MNP1培育15min,将100 µL 浓度(105 cfu ml-1)菌液和上述纳米材料与酶复合物, 37 °C 反应30min。用磁铁去除磁性颗粒或磁性颗粒-微生物复合物,再加入200 mM NaCl, 60 mM MgCl2, 50mM 尿素和0.4%苯酚红溶液200微升,培育30分钟,用多功能酶标仪快速检测微生物强度信号。
100 n M脲酶溶液与6nM的q-MNP1培育15min,将100 µL 浓度(106 cfu ml-1)菌液和上述纳米材料与酶复合物, 37 °C 反应30min。用磁铁去除磁性颗粒或磁性颗粒-微生物复合物,再加入200 mM NaCl, 60 mM MgCl2, 50mM 尿素和0.4%苯酚红溶液200微升,培育30分钟,用多功能酶标仪快速检测微生物强度信号。
100 n M脲酶溶液与6nM的q-MNP1培育15min,将100 µL 浓度(107 cfu ml-1)菌液和上述纳米材料与酶复合物, 37 °C 反应30min。用磁铁去除磁性颗粒或磁性颗粒-微生物复合物,再加入200 mM NaCl, 60 mM MgCl2, 50mM 尿素和0.4%苯酚红溶液200微升,培育30分钟,用多功能酶标仪快速检测微生物强度信号。
100 n M脲酶溶液与6nM的q-MNP1培育15min,将100 µL 浓度(108 cfu ml-1)菌液和上述纳米材料与酶复合物, 37 °C 反应30min。用磁铁去除磁性颗粒或磁性颗粒-微生物复合物,再加入200 mM NaCl, 60 mM MgCl2, 50mM 尿素和0.4%苯酚红溶液200微升,培育30分钟,用多功能酶标仪快速检测微生物强度信号。
综合上述的数据,绘制不同浓度下微生物的标准曲线。
实施例2:大肠杆菌的检测。
实验中用到的微生物利用溶菌肉汤(蛋白胨1%,氯化钠1%,酵母膏0.5%,水100 mL)悬浮培养,单个菌落于30℃,200转摇床条件下过夜培养后4500转/分离心十分钟,并用PBS缓冲溶液稀释到不同浓度。
100 n M脲酶溶液与6nM的q-MNP2培育15min,将100 µL 浓度(10 cfu ml-1)菌液和上述纳米材料与酶复合物, 37 °C 反应30min。用磁铁去除磁性颗粒或磁性颗粒-微生物复合物,再加入200 mM NaCl, 60 mM MgCl2, 50mM 尿素和0.4%苯酚红溶液200微升,培育30分钟,用多功能酶标仪快速检测微生物强度信号。
100 n M脲酶溶液与6nM的q-MNP2培育15min,将100 µL 浓度(102 cfu ml-1)菌液和上述纳米材料与酶复合物, 37 °C 反应30min。用磁铁去除磁性颗粒或磁性颗粒-微生物复合物,再加入200 mM NaCl, 60 mM MgCl2, 50mM 尿素和0.4%苯酚红溶液200微升,培育30分钟,用多功能酶标仪快速检测微生物强度信号。
100 n M脲酶溶液与6nM的q-MNP2培育15min,将100 µL 浓度(103 cfu ml-1)菌液和上述纳米材料与酶复合物, 37 °C 反应30min。用磁铁去除磁性颗粒或磁性颗粒-微生物复合物,再加入200 mM NaCl, 60 mM MgCl2, 50mM 尿素和0.4%苯酚红溶液200微升,培育30分钟,用多功能酶标仪快速检测微生物强度信号。
100 n M脲酶溶液与6nM的q-MNP2培育15min,将100 µL 浓度(104 cfu ml-1)菌液和上述纳米材料与酶复合物, 37 °C 反应30min。用磁铁去除磁性颗粒或磁性颗粒-微生物复合物,再加入200 mM NaCl, 60 mM MgCl2, 50mM 尿素和0.4%苯酚红溶液200微升,培育30分钟,用多功能酶标仪快速检测微生物强度信号。
100 n M脲酶溶液与6nM的q-MNP2培育15min,将100 µL 浓度(105 cfu ml-1)菌液和上述纳米材料与酶复合物, 37 °C 反应30min。用磁铁去除磁性颗粒或磁性颗粒-微生物复合物,再加入200 mM NaCl, 60 mM MgCl2, 50mM 尿素和0.4%苯酚红溶液200微升,培育30分钟,用多功能酶标仪快速检测微生物强度信号。
100 n M脲酶溶液与6nM的q-MNP2培育15min,将100 µL 浓度(106 cfu ml-1)菌液和上述纳米材料与酶复合物, 37 °C 反应30min。用磁铁去除磁性颗粒或磁性颗粒-微生物复合物,再加入200 mM NaCl, 60 mM MgCl2, 50mM 尿素和0.4%苯酚红溶液200微升,培育30分钟,用多功能酶标仪快速检测微生物强度信号。
100 n M脲酶溶液与6nM的q-MNP2培育15min,将100 µL 浓度(107 cfu ml-1)菌液和上述纳米材料与酶复合物, 37 °C 反应30min。用磁铁去除磁性颗粒或磁性颗粒-微生物复合物,再加入200 mM NaCl, 60 mM MgCl2, 50mM 尿素和0.4%苯酚红溶液200微升,培育30分钟,用多功能酶标仪快速检测微生物强度信号。
100 n M脲酶溶液与6nM的q-MNP2培育15min,将100 µL 浓度(108 cfu ml-1)菌液和上述纳米材料与酶复合物, 37 °C 反应30min。用磁铁去除磁性颗粒或磁性颗粒-微生物复合物,再加入200 mM NaCl, 60 mM MgCl2, 50mM 尿素和0.4%苯酚红溶液200微升,培育30分钟,用多功能酶标仪快速检测微生物强度信号。
综合上述的数据,绘制不同浓度下微生物的标准曲线。
实施例3:爱德华迟缓细菌的检测。
实验中用到的微生物利用溶菌肉汤(蛋白胨1%,氯化钠1%,酵母膏0.5%,水100 mL)悬浮培养,单个菌落于30℃,200转摇床条件下过夜培养后4500转/分离心十分钟,并用PBS缓冲溶液稀释到不同浓度。
100 n M脲酶溶液与6nM的q-MNP3培育15min,将100 µL 浓度(10 cfu ml-1)菌液和上述纳米材料与酶复合物, 37 °C 反应30min。用磁铁去除磁性颗粒或磁性颗粒-微生物复合物,再加入200 mM NaCl, 60 mM MgCl2, 50mM 尿素和0.4%苯酚红溶液200微升,培育30分钟,用多功能酶标仪快速检测微生物强度信号。
100 n M脲酶溶液与6nM的q-MNP3培育15min,将100 µL 浓度(102 cfu ml-1)菌液和上述纳米材料与酶复合物, 37 °C 反应30min。用磁铁去除磁性颗粒或磁性颗粒-微生物复合物,再加入200 mM NaCl, 60 mM MgCl2, 50mM 尿素和0.4%苯酚红溶液200微升,培育30分钟,用多功能酶标仪快速检测微生物强度信号。
100 n M脲酶溶液与6nM的q-MNP3培育15min,将100 µL 浓度(103 cfu ml-1)菌液和上述纳米材料与酶复合物, 37 °C 反应30min。用磁铁去除磁性颗粒或磁性颗粒-微生物复合物,再加入200 mM NaCl, 60 mM MgCl2, 50mM 尿素和0.4%苯酚红溶液200微升,培育30分钟,用多功能酶标仪快速检测微生物强度信号。
100 n M脲酶溶液与6nM的q-MNP3培育15min,将100 µL 浓度(104 cfu ml-1)菌液和上述纳米材料与酶复合物, 37 °C 反应30min。用磁铁去除磁性颗粒或磁性颗粒-微生物复合物,再加入200 mM NaCl, 60 mM MgCl2, 50mM 尿素和0.4%苯酚红溶液200微升,培育30分钟,用多功能酶标仪快速检测微生物强度信号。
100 n M脲酶溶液与6nM的q-MNP3培育15min,将100 µL 浓度(105 cfu ml-1)菌液和上述纳米材料与酶复合物, 37 °C 反应30min。用磁铁去除磁性颗粒或磁性颗粒-微生物复合物,再加入200 mM NaCl, 60 mM MgCl2, 50mM 尿素和0.4%苯酚红溶液200微升,培育30分钟,用多功能酶标仪快速检测微生物强度信号。
100 n M脲酶溶液与6nM的q-MNP3培育15min,将100 µL 浓度(106 cfu ml-1)菌液和上述纳米材料与酶复合物, 37 °C 反应30min。用磁铁去除磁性颗粒或磁性颗粒-微生物复合物,再加入200 mM NaCl, 60 mM MgCl2, 50mM 尿素和0.4%苯酚红溶液200微升,培育30分钟,用多功能酶标仪快速检测微生物强度信号。
100 n M脲酶溶液与6nM的q-MNP3培育15min,将100 µL 浓度(107 cfu ml-1)菌液和上述纳米材料与酶复合物, 37 °C 反应30min。用磁铁去除磁性颗粒或磁性颗粒-微生物复合物,再加入200 mM NaCl, 60 mM MgCl2, 50mM 尿素和0.4%苯酚红溶液200微升,培育30分钟,用多功能酶标仪快速检测微生物强度信号。
100 n M脲酶溶液与6nM的q-MNP3培育15min,将100 µL 浓度(108 cfu ml-1)菌液和上述纳米材料与酶复合物, 37 °C 反应30min。用磁铁去除磁性颗粒或磁性颗粒-微生物复合物,再加入200 mM NaCl, 60 mM MgCl2, 50mM 尿素和0.4%苯酚红溶液200微升,培育30分钟,用多功能酶标仪快速检测微生物强度信号。
综合上述的数据,绘制不同浓度下微生物的标准曲线。
实施例4:铜绿假单胞菌的检测。
实验中用到的微生物利用溶菌肉汤(蛋白胨1%,氯化钠1%,酵母膏0.5%,水100 mL)悬浮培养,单个菌落于30℃,200转摇床条件下过夜培养后4500转/分离心十分钟,并用PBS缓冲溶液稀释到不同浓度。
100 n M脲酶溶液与6nM的q-MNP3培育15min,将100 µL 浓度(10 cfu ml-1)菌液和上述纳米材料与酶复合物, 37 °C 反应30min。用磁铁去除磁性颗粒或磁性颗粒-微生物复合物,再加入200 mM NaCl, 60 mM MgCl2, 50mM 尿素和0.4%苯酚红溶液200微升,培育30分钟,用多功能酶标仪快速检测微生物强度信号。
100 n M脲酶溶液与6nM的q-MNP3培育15min,将100 µL 浓度(102 cfu ml-1)菌液和上述纳米材料与酶复合物, 37 °C 反应30min。用磁铁去除磁性颗粒或磁性颗粒-微生物复合物,再加入200 mM NaCl, 60 mM MgCl2, 50mM 尿素和0.4%苯酚红溶液200微升,培育30分钟,用多功能酶标仪快速检测微生物强度信号。
100 n M脲酶溶液与6nM的q-MNP3培育15min,将100 µL 浓度(103 cfu ml-1)菌液和上述纳米材料与酶复合物, 37 °C 反应30min。用磁铁去除磁性颗粒或磁性颗粒-微生物复合物,再加入200 mM NaCl, 60 mM MgCl2, 50mM 尿素和0.4%苯酚红溶液200微升,培育30分钟,用多功能酶标仪快速检测微生物强度信号。
100 n M脲酶溶液与6nM的q-MNP3培育15min,将100 µL 浓度(104 cfu ml-1)菌液和上述纳米材料与酶复合物, 37 °C 反应30min。用磁铁去除磁性颗粒或磁性颗粒-微生物复合物,再加入200 mM NaCl, 60 mM MgCl2, 50mM 尿素和0.4%苯酚红溶液200微升,培育30分钟,用多功能酶标仪快速检测微生物强度信号。
100 n M脲酶溶液与6nM的q-MNP3培育15min,将100 µL 浓度(105 cfu ml-1)菌液和上述纳米材料与酶复合物, 37 °C 反应30min。用磁铁去除磁性颗粒或磁性颗粒-微生物复合物,再加入200 mM NaCl, 60 mM MgCl2, 50mM 尿素和0.4%苯酚红溶液200微升,培育30分钟,用多功能酶标仪快速检测微生物强度信号。
100 n M脲酶溶液与6nM的q-MNP3培育15min,将100 µL 浓度(106 cfu ml-1)菌液和上述纳米材料与酶复合物, 37 °C 反应30min。用磁铁去除磁性颗粒或磁性颗粒-微生物复合物,再加入200 mM NaCl, 60 mM MgCl2, 50mM 尿素和0.4%苯酚红溶液200微升,培育30分钟,用多功能酶标仪快速检测微生物强度信号。
100 n M脲酶溶液与6nM的q-MNP3培育15min,将100 µL 浓度(107 cfu ml-1)菌液和上述纳米材料与酶复合物, 37 °C 反应30min。用磁铁去除磁性颗粒或磁性颗粒-微生物复合物,再加入200 mM NaCl, 60 mM MgCl2, 50mM 尿素和0.4%苯酚红溶液200微升,培育30分钟,用多功能酶标仪快速检测微生物强度信号。
100 nM脲酶溶液与6nM的q-MNP3培育15min,将100 µL 浓度(108 cfu ml-1)菌液和上述纳米材料与酶复合物, 37 °C 反应30min。用磁铁去除磁性颗粒或磁性颗粒-微生物复合物,再加入200 mM NaCl, 60 mM MgCl2, 50mM 尿素和0.4%苯酚红溶液200微升,培育30分钟,用多功能酶标仪快速检测微生物强度信号。
综合上述的数据,绘制不同浓度下微生物的标准曲线。

Claims (8)

1.一种基于季铵盐化磁性纳米材料与脲酶复合传感器平台快速检测微生物,其特征在于:包括季铵盐化磁性纳米材料、基因工程的脲酶分子。
2.基于权利1所述的季铵盐化磁性纳米材料,其磁性纳米材料表面的季铵盐化分子可以包括醛基化合物和季铵盐化分子。
3.基于权利2所述的磁性纳米材料表面的季铵盐化分子的醛基化合物,其醛基化合物可以包括:吡啶醛基类、苯环醛基类、烷烃醛基类。
4.基于权利2所述的季铵盐化磁性纳米材料的季铵盐化分子,其季铵盐化分子可以包括:碘甲烷、碘乙烷、溴甲烷、溴乙烷。
5.基于权利3所述的磁性纳米材料表面的季铵盐化分子的吡啶醛基类,包括:吡啶甲醛、吡啶乙醛、吡啶丙醛、吡啶二甲醛、吡啶二乙醛。
6.基于权利3所述的磁性纳米材料表面的季铵盐化分子的苯环醛基类,包括:苯甲醛、苯乙醛、苯丙醛、苯二甲醛、苯二乙醛。
7.基于权利3所述的磁性纳米材料表面的季铵盐化分子的烷基醛基类,包括:甲醛、乙醛、丙醛、辛醛、戊醛。
8.基于权利1所述的季铵盐化磁性纳米材料结合基因工程的脲酶分子,聚六组氨酸标签的脲酶分子、天然脲酶分子、绿色荧光蛋白标记的脲酶分子和红色荧光蛋白标记的脲酶分子。
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CN109115741A (zh) * 2018-08-23 2019-01-01 海南大学 一种多色荧光磁性化学鼻传感器快速检测病原微生物

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