CN112748172A - 一种金黄色葡萄球菌检测装置及方法 - Google Patents

一种金黄色葡萄球菌检测装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种金黄色葡萄球菌检测装置及方法。它包括计算机、数据采集器、电化学工作站、第一检测模块和第二检测模块，第一检测模块包括第一检测容器和第一电化学传感器阵列，第二检测模块包括第二检测容器和第二电化学传感器阵列，第一电化学传感器阵列包括第一工作电极、第一对电极、第一参比电极，第二电化学传感器阵列包括第二工作电极、第二对电极、第二参比电极，第一工作电极上未培育金黄色葡萄球菌抗原，第二工作电极上培育有金黄色葡萄球菌抗原，第一检测容器、第二检测容器内都容纳有缓冲溶液，第一检测容器内、第二检测容器内都设有可见光源。本发明结构简单，能够准确检测出金黄色葡萄球菌浓度，操作简便。

Description

一种金黄色葡萄球菌检测装置及方法
技术领域
本发明涉及细菌检测技术领域，尤其涉及一种金黄色葡萄球菌检测装置及方法。
背景技术
食源性疾病指的是食品被致病菌污染后，通过摄食的方式进入到人体里，并致使人体感染或中毒，威胁人们身体健康健康和生命安全的一类疾病的统称。虽然现代科学技术的发展已到了一定的水平，但是不管在发达还是发展中国家，食源性疾病仍然严重地危害着人们的身体健康，近年来频频发生的食品安全事件也表明了食源性疾病尚未得到有效的控制，因此开发新型的准确检测食源性致病菌的检测技术至关重要，它对预防、控制食源性疾病，保障人们的健康有着重要的意义。
金黄色葡萄球菌能引起新生儿脑膜炎、败血症和坏死性小肠结膜炎等疾病，对人们身体健康和生命安全构成严重的威胁，因此研究准确检测金黄色葡萄球菌的方法具有重要意义。现有的金黄色葡萄球菌检测一般采用化学检测法，存在结构复杂，操作繁琐，重复性差的不足
发明内容
本发明为了解决上述技术问题，提供了一种金黄色葡萄球菌检测装置及方法，其结构简单，能够准确检测出金黄色葡萄球菌浓度，操作简便。
为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案予以实现：
本发明的一种金黄色葡萄球菌检测装置，包括计算机、数据采集器、电化学工作站、第一检测模块和第二检测模块，所述第一检测模块包括第一检测容器和第一电化学传感器阵列，所述第二检测模块包括第二检测容器和第二电化学传感器阵列，所述第一电化学传感器阵列包括第一工作电极、第一对电极、第一参比电极，所述第二电化学传感器阵列包括第二工作电极、第二对电极、第二参比电极，所述第一工作电极上未培育金黄色葡萄球菌抗原，所述第二工作电极上培育有金黄色葡萄球菌抗原，所述第一检测容器、第二检测容器内都容纳有缓冲溶液，所述第一检测容器内、第二检测容器内都设有可见光源，所述电化学工作站分别与第一电化学传感器阵列、第二电化学传感器阵列、数据采集器的输入端电连接，所述数据采集器的输出端与计算机电连接。
在本方案中，检测时，先在未使用过的第一工作电极、未使用过的第二工作电极上都滴加2.5μl待检测的金黄色葡萄球菌悬浮液，静置25分钟后，将第一电化学传感器阵列插入第一检测容器的缓冲液中，将第二电化学传感器阵列插入第二检测容器的缓冲液中，第一检测容器内的可见光源打开照射到第一工作电极，第二检测容器内的可见光源打开照射到第二工作电极，电化学工作站采用循环伏安法从小到大依次切换n种不同的扫描速率进行检测，得到n个还原峰电流差值ΔIp1、ΔIp2…ΔIpn，ΔIpn＝Ip1n-Ip2n，ΔIpn为第n种扫描速率下的还原峰电流差值，Ip1n为第n种扫描速率下第一电化学传感器阵列对应的还原峰电流值，Ip2n为第n种扫描速率下第二电化学传感器阵列对应的还原峰电流值，数据采集器获取电化学工作站采集的数据并发送到计算机；
计算机将ΔIp1、ΔIp2…ΔIpn进行二次样条插值，得到曲线x(t)，将x(t)带入非线性定向饱和共振模型
Figure BDA0002853018600000031
中，饱和势函数
Figure BDA0002853018600000032
检测信号载入分量ing(t)＝coS(kt+η)+x(t)，
其中，t为插值变量，x(t)为特定扫描速率下获得的还原峰电流差值经过二次样条插值后获得的曲线，k为实参数，η为实参数，nois(t)为功率谱密度函数不平坦的有色噪声，P为实参数，Q为实参数，
绘制非线性定向饱和共振模型的共振曲线，取共振曲线中的最大峰值作为共振特征值E，
通过公式
Figure BDA0002853018600000033
计算得到特征值F；
重新进行m次上述检测，每次检测都采用新的第一工作电极、第二工作电极，并滴加2.5μl待检测的金黄色葡萄球菌悬浮液静置25分钟。
将m个特征值F取平均，得到的平均值即为特征值Y的值，代入公式Y＝0.13×LogX-0.01，计算出待测金黄色葡萄球菌悬浮液的浓度，X为金黄色葡萄球菌悬浮液的浓度。
作为优选，所述第一工作电极、第二工作电极都为铜膜电极，所述第一对电极、第二对电极都为Pt电极，所述第一参比电极、第二参比电极都为Ag/AgCl电极。
作为优选，所述第二工作电极上培育金黄色葡萄球菌抗原的方法如下：
N1：将银浆SL和羧甲基壳聚糖CMC按照质量比1∶3比例混合制成10ml溶胶水溶液，接着超声分散15min，称取5mg的氧化石墨烯GO溶解于溶胶水溶液中，超声震荡25min，得到GO/SL-CMC混合液，取1.5μL的GO/SL-CMC混合液滴加到第二工作电极表面，于室温干燥5h，在第二工作电极上形成一层GO/SL-CM薄膜；
N2：将第二工作电极置入1mmol/l的硫堇Thi溶液里浸泡约4min，将硫堇Thi组装在第二工作电极表面，用蒸馏水冲洗第二工作电极，洗掉多余的硫堇Thi，将第二工作电极静置干燥；
N3：用PBS缓冲液将金黄色葡萄球菌多克隆抗体溶液稀释300倍后取4μl修饰在干燥后的第二工作电极上，在干燥皿中静置干燥；
N4：取3.5μl金黄色葡萄球菌抗原溶液滴涂在第二工作电极上，在30℃条件下培育25min，用蒸馏水洗掉第二工作电极上未结合的金黄色葡萄球菌抗原；
N5：将纳米TiO2与水以0.1∶20的重量比混合后超声均质，然后取5μl滴涂在铜膜电极上，晾干。
选取氧化石墨烯GO作为工作电极修饰材料，以羧甲基壳聚糖CMC和银浆SL作为分散剂将不溶于水的氧化石墨烯GO进行分散使其稳定地固定于工作电极表面，再浸泡于生物染料硫堇Thi中，提高此工作电极表面的电子传递速率，并采用纳米二氧化钛TiO2掺杂并以光照射，达到增强响应信号的作用，然后将金黄色葡萄球菌抗体固定于修饰好的工作电极上，在制备好的工作电极上孵育金黄色葡萄球菌抗原，在优化检测条件下，用循环伏安法(CV)检测其还原峰电流值。
作为优选，所述缓冲溶液由0.5mmol/l的H2O2溶液与1.0mol/l的Thi/HaC-NaAc溶液以1∶2的体积比均匀混合构成。
作为优选，所述金黄色葡萄球菌抗原溶液的制备方法如下：将浓度为2×108cfu/ml～2×109cfu/ml的金黄色葡萄球菌用8％～12％的福尔马林在25℃～39℃灭活，灭活后离心去除福尔马林，涂布平板进行无菌检验，确定无菌后，沉淀用等体积无菌生理盐水重新悬浮，从而得到金黄色葡萄球菌抗原溶液。
作为优选，所述金黄色葡萄球菌多克隆抗体溶液的制备方法如下：
兔饲养2周后，耳静脉采血15ml，取出血清作为阴性血清样品；金黄色葡萄球菌抗原免疫兔，间隔3天进行第二次免疫，再间隔6天加强免疫，加强免疫后第4天颈动脉一次性采血，室温放置45min，转入4℃过夜，次日4℃、5000rpm离心45min得抗血清保存；
将1.5ml亲和层析柱固定于蛋白纯化仪上，用去离子水洗出保护剂溶液，接着用PBS缓冲液平衡柱子，然后将1.5ml抗血清样品上柱，用PBS缓冲液洗脱杂质，最后用柠檬酸缓冲液洗脱金黄色葡萄球菌多克隆抗体，得到金黄色葡萄球菌多克隆抗体溶液。
本发明的一种金黄色葡萄球菌检测方法，用于上述的一种金黄色葡萄球菌检测装置，包括以下步骤：
S1：配置不同浓度的金黄色葡萄球菌悬浮液，检测每个浓度的金黄色葡萄球菌悬浮液对应的特征值Y，将这些值进行拟合得到浓度计算公式：Y＝0.13×LgX-0.01，X为金黄色葡萄球菌悬浮液的浓度；
S2：取待测金黄色葡萄球菌悬浮液，检测其对应的特征值Y，根据浓度计算公式：Y＝0.13×LgX-0.01，计算出待测金黄色葡萄球菌悬浮液的浓度。
作为优选，所述检测某个浓度的金黄色葡萄球菌悬浮液对应的特征值Y的方法包括以下步骤：
M1：采用同样方法对该浓度的金黄色葡萄球菌悬浮液进行m次检测，每次检测的检测步骤如下：
在未使用过的第一工作电极、未使用过的第二工作电极上都滴加2.5μl该浓度的金黄色葡萄球菌悬浮液，静置25分钟后，将第一电化学传感器阵列插入第一检测容器内的缓冲溶液中、将第二电化学传感器阵列插入第二检测容器内的缓冲溶液中，并采用循环伏安法从小到大依次切换n种不同的扫描速率进行检测，得到n个还原峰电流差值ΔIpw1、ΔIpw2…ΔIpwn，ΔIpwn＝Ip1wn-Ip2wn，ΔIpwn为第w次检测中第n种扫描速率下的还原峰电流差值，Ip1wn为第w次检测中第n种扫描速率下第一电化学传感器阵列对应的还原峰电流值，Ip2wn为第w次检测中第n种扫描速率下第二电化学传感器阵列对应的还原峰电流值，1≤w≤m；
M2：根据m次检测的检测数据构建出特征矩阵D，
Figure BDA0002853018600000071
M3：将特征矩阵D的每行数据进行二次样条插值，得到m个与每行数据对应的曲线x(t)，对m个曲线x(t)进行同样的数据处理，得到m个特征值F，对每个曲线x(t)进行的数据处理包括以下步骤：
将x(t)带入非线性定向饱和共振模型
Figure BDA0002853018600000072
中，
饱和势函数
Figure BDA0002853018600000073
检测信号载入分量ing(t)＝coS(kt+η)+x(t)，
其中，t为插值变量，x(t)为特定扫描速率下获得的还原峰电流差值经过二次样条插值后获得的曲线，k为实参数，η为实参数，nois(t)为功率谱密度函数不平坦的有色噪声，P为实参数，Q为实参数，
绘制非线性定向饱和共振模型的共振曲线，取共振曲线中的最大峰值作为共振特征值E，
通过公式
Figure BDA0002853018600000081
计算得到特征值F；
M4：将m个特征值F取平均，得到的平均值即为特征值Y的值。
对金黄色葡萄球菌悬浮液进行m次检测过程中，每次检测都采用新的未使用过的第一工作电极、第二工作电极。
作为优选，所述步骤M3还包括以下步骤：
计算稳定系数λij：
Figure BDA0002853018600000082
如果λij≤0.8，则判断数据异常，跳转至步骤M1重新检测，
如果λij＞0.8，则判断数据正常，执行步骤M3。
作为优选，所述n种不同的扫描速率包括50mV/s、100mV/s、200mV/s、300mV/s、400mV/s、500mV/s。
本发明的有益效果是：结构简单，能够准确检测出金黄色葡萄球菌浓度，操作简便。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是非线性定向饱和共振模型的共振曲线示意图。
图中：1、计算机，2、数据采集器，3、电化学工作站，4、第一检测容器，5、第二检测容器，6、第一工作电极，7、第一对电极，8、第一参比电极，9、第二工作电极，10、第二对电极，11、第二参比电极，12、可见光源。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：本实施例的一种金黄色葡萄球菌检测装置，如图1所示，包括计算机1、数据采集器2、电化学工作站3、第一检测模块和第二检测模块，第一检测模块包括第一检测容器4和第一电化学传感器阵列，第二检测模块包括第二检测容器5和第二电化学传感器阵列，第一电化学传感器阵列包括第一工作电极6、第一对电极7、第一参比电极8，第二电化学传感器阵列包括第二工作电极9、第二对电极10、第二参比电极11，第一工作电极6上未培育金黄色葡萄球菌抗原，第二工作电极9上培育有金黄色葡萄球菌抗原，第一检测容器4、第二检测容器5内都容纳有缓冲溶液，第一检测容器4内、第二检测容器5内都设有可见光源12，电化学工作站3分别与第一电化学传感器阵列、第二电化学传感器阵列、数据采集器2的输入端电连接，数据采集器2的输出端与计算机1电连接。
在本方案中，检测时，先在未使用过的第一工作电极、未使用过的第二工作电极上都滴加2.5μl待检测的金黄色葡萄球菌悬浮液，静置25分钟后，将第一电化学传感器阵列插入第一检测容器的缓冲液中，将第二电化学传感器阵列插入第二检测容器的缓冲液中，第一检测容器内的可见光源打开照射到第一工作电极，第二检测容器内的可见光源打开照射到第二工作电极，电化学工作站采用循环伏安法从小到大依次切换n种不同的扫描速率进行检测，得到n个还原峰电流差值ΔIp1、ΔIp2…ΔIpn，ΔIpn＝Ip1n-Ip2n，ΔIpn为第n种扫描速率下的还原峰电流差值，Ip1n为第n种扫描速率下第一电化学传感器阵列对应的还原峰电流值，Ip2n为第n种扫描速率下第二电化学传感器阵列对应的还原峰电流值，数据采集器获取电化学工作站采集的数据并发送到计算机；
计算机将ΔIp1、ΔIp2…ΔIpn进行二次样条插值，得到曲线x(t)，将x(t)带入非线性定向饱和共振模型
Figure BDA0002853018600000101
中，饱和势函数
Figure BDA0002853018600000102
检测信号载入分量ing(t)＝coS(kt+η)+x(t)，
其中，t为插值变量，x(t)为特定扫描速率下获得的还原峰电流差值经过二次样条插值后获得的曲线，k为实参数，η为实参数，nois(t)为功率谱密度函数不平坦的有色噪声，P为实参数，Q为实参数，
如图2所示，绘制非线性定向饱和共振模型的共振曲线，取共振曲线中的最大峰值作为共振特征值E，
通过公式
Figure BDA0002853018600000111
计算得到特征值F；
重新进行m次上述检测，每次检测都采用新的第一工作电极、第二工作电极，并滴加2.5μl待检测的金黄色葡萄球菌悬浮液静置25分钟。
将m个特征值F取平均，得到的平均值即为特征值Y的值，代入公式Y＝0.13×LgX-0.01，计算出待测金黄色葡萄球菌悬浮液的浓度，X为金黄色葡萄球菌悬浮液的浓度。
第一工作电极、第二工作电极都为铜膜电极，第一对电极、第二对电极都为Pt电极，第一参比电极、第二参比电极都为Ag/AgCl电极。
第二工作电极上培育金黄色葡萄球菌抗原的方法如下：
N1：将银浆SL和羧甲基壳聚糖CMC按照质量比1∶3比例混合制成10ml溶胶水溶液，接着超声分散15min，称取5mg的氧化石墨烯GO溶解于溶胶水溶液中，超声震荡25min，得到GO/SL-CMC混合液，取1.5μL的GO/SL-CMC混合液滴加到第二工作电极表面，于室温干燥5h，在第二工作电极上形成一层GO/SL-CM薄膜；
N2：将第二工作电极置入1mmol/l的硫堇Thi溶液里浸泡约4min，将硫堇Thi组装在第二工作电极表面，用蒸馏水冲洗第二工作电极，洗掉多余的硫堇Thi，将第二工作电极静置干燥；
N3：用PBS缓冲液将金黄色葡萄球菌多克隆抗体溶液稀释300倍后取4μl修饰在干燥后的第二工作电极上，在干燥皿中静置干燥；
N4：取3.5μl金黄色葡萄球菌抗原溶液滴涂在第二工作电极上，在30℃条件下培育25min，用蒸馏水洗掉第二工作电极上未结合的金黄色葡萄球菌抗原；
N5：将纳米TiO2与水以0.1∶20的重量比混合后超声均质，然后取5μl滴涂在铜膜电极上，晾干。
选取氧化石墨烯GO作为工作电极修饰材料，以羧甲基壳聚糖CMC和银浆SL作为分散剂将不溶于水的氧化石墨烯GO进行分散使其稳定地固定于工作电极表面，再浸泡于生物染料硫堇Thi中，提高此工作电极表面的电子传递速率，并采用纳米二氧化钛TiO2掺杂并以光照射，达到增强响应信号的作用，然后将金黄色葡萄球菌抗体固定于修饰好的工作电极上，在制备好的工作电极上孵育金黄色葡萄球菌抗原，在优化检测条件下，用循环伏安法(CV)检测其还原峰电流值。
缓冲溶液由0.5mmol/l的H2O2溶液与1.0mol/1的Thi/HaC-NaAc溶液以1∶2的体积比均匀混合构成。
金黄色葡萄球菌抗原溶液的制备方法如下：将浓度为2×108cfu/ml～2×109cfu/ml的金黄色葡萄球菌用8％～12％的福尔马林在25℃～39℃灭活，灭活后离心去除福尔马林，涂布平板进行无菌检验，确定无菌后，沉淀用等体积无菌生理盐水重新悬浮，从而得到金黄色葡萄球菌抗原溶液。
金黄色葡萄球菌多克隆抗体溶液的制备方法如下：
兔饲养2周后，耳静脉采血15ml，取出血清作为阴性血清样品；金黄色葡萄球菌抗原免疫兔，间隔3天进行第二次免疫，再间隔6天加强免疫，加强免疫后第4天颈动脉一次性采血，室温放置45min，转入4℃过夜，次日4℃、5000rpm离心45min得抗血清保存；
将1.5ml亲和层析柱固定于蛋白纯化仪上，用去离子水洗出保护剂溶液，接着用PBS缓冲液平衡柱子，然后将1.5ml抗血清样品上柱，用PBS缓冲液洗脱杂质，最后用柠檬酸缓冲液洗脱金黄色葡萄球菌多克隆抗体，得到金黄色葡萄球菌多克隆抗体溶液。
本实施例的一种金黄色葡萄球菌检测方法，用于上述的一种金黄色葡萄球菌检测装置，包括以下步骤：
S1：配置不同浓度的金黄色葡萄球菌悬浮液，检测每个浓度的金黄色葡萄球菌悬浮液对应的特征值Y，将这些值进行拟合得到浓度计算公式：Y＝0.13×LgX-0.01，X为金黄色葡萄球菌悬浮液的浓度；
S2：取待测金黄色葡萄球菌悬浮液，检测其对应的特征值Y，根据浓度计算公式：Y＝0.13×LgX-0.01，计算出待测金黄色葡萄球菌悬浮液的浓度。
检测某个浓度的金黄色葡萄球菌悬浮液对应的特征值Y的方法包括以下步骤：
M1：采用同样方法对该浓度的金黄色葡萄球菌悬浮液进行m次检测，每次检测的检测步骤如下：
在未使用过的第一工作电极、未使用过的第二工作电极上都滴加2.5μl该浓度的金黄色葡萄球菌悬浮液，静置25分钟后，将第一电化学传感器阵列插入第一检测容器内的缓冲溶液中、将第二电化学传感器阵列插入第二检测容器内的缓冲溶液中，并采用循环伏安法从小到大依次切换n种不同的扫描速率进行检测，得到n个还原峰电流差值ΔIpw1、ΔIpw2…ΔIpwn，ΔIpwn＝Ip1wn-Ip2wn，ΔIpwn为第w次检测中第n种扫描速率下的还原峰电流差值，Ip1wn为第w次检测中第n种扫描速率下第一电化学传感器阵列对应的还原峰电流值，Ip2wn为第w次检测中第n种扫描速率下第二电化学传感器阵列对应的还原峰电流值，1≤w≤m；
M2：根据m次检测的检测数据构建出特征矩阵D，
Figure BDA0002853018600000141
计算稳定系数λij：
Figure BDA0002853018600000142
如果λij≤0.8，则判断数据异常，跳转至步骤M1重新检测，
如果λij＞0.8，则判断数据正常，执行步骤M3；
M3：将特征矩阵D的每行数据进行二次样条插值，得到m个与每行数据对应的曲线x(t)，对m个曲线x(t)进行同样的数据处理，得到m个特征值F，对每个曲线x(t)进行的数据处理包括以下步骤：
将x(t)带入非线性定向饱和共振模型
Figure BDA0002853018600000151
中，
饱和势函数
Figure BDA0002853018600000152
检测信号载入分量ing(t)＝cos(kt+η)+x(t)，
其中，t为插值变量，x(t)为特定扫描速率下获得的还原峰电流差值经过二次样条插值后获得的曲线，k为实参数，η为实参数，nois(t)为功率谱密度函数不平坦的有色噪声，P为实参数，Q为实参数，
如图2所示，绘制非线性定向饱和共振模型的共振曲线，取共振曲线中的最大峰值作为共振特征值E，
通过公式
Figure BDA0002853018600000153
计算得到特征值F；
M4：将m个特征值F取平均，得到的平均值即为特征值Y的值。
对金黄色葡萄球菌悬浮液进行m次检测过程中，每次检测都采用新的未使用过的第一工作电极、第二工作电极。
n种不同的扫描速率包括50mV/s、100mV/s、200mV/s、300mV/s、400mV/s、500mV/s。

Claims (10)

1.一种金黄色葡萄球菌检测装置，其特征在于，包括计算机(1)、数据采集器(2)、电化学工作站(3)、第一检测模块和第二检测模块，所述第一检测模块包括第一检测容器(4)和第一电化学传感器阵列，所述第二检测模块包括第二检测容器(5)和第二电化学传感器阵列，所述第一电化学传感器阵列包括第一工作电极(6)、第一对电极(7)、第一参比电极(8)，所述第二电化学传感器阵列包括第二工作电极(9)、第二对电极(10)、第二参比电极(11)，所述第一工作电极(6)上未培育金黄色葡萄球菌抗原，所述第二工作电极(9)上培育有金黄色葡萄球菌抗原，所述第一检测容器(4)、第二检测容器(5)内都容纳有缓冲溶液，所述第一检测容器(4)内、第二检测容器(5)内都设有可见光源，所述电化学工作站(3)分别与第一电化学传感器阵列、第二电化学传感器阵列、数据采集器(2)的输入端电连接，所述数据采集器(2)的输出端与计算机(1)电连接。
2.根据权利要求1所述的一种金黄色葡萄球菌检测装置，其特征在于，所述第一工作电极(6)、第二工作电极(9)都为铜膜电极，所述第一对电极(7)、第二对电极(10)都为Pt电极，所述第一参比电极(8)、第二参比电极(11)都为Ag/AgCl电极。
3.根据权利要求1所述的一种金黄色葡萄球菌检测装置，其特征在于，所述第二工作电极上培育金黄色葡萄球菌抗原的方法如下：
N1：将银浆SL和羧甲基壳聚糖CMC按照质量比1∶3比例混合制成10ml溶胶水溶液，接着超声分散15min，称取5mg的氧化石墨烯GO溶解于溶胶水溶液中，超声震荡25min，得到GO/SL-CMC混合液，取1.5μL的GO/SL-CMC混合液滴加到第二工作电极表面，于室温干燥5h，在第二工作电极上形成一层GO/SL-CM薄膜；
N2：将第二工作电极置入1mmol/l的硫堇Thi溶液里浸泡约4min，将硫堇Thi组装在第二工作电极表面，用蒸馏水冲洗第二工作电极，洗掉多余的硫堇Thi，将第二工作电极静置干燥；
N3：用PBS缓冲液将金黄色葡萄球菌多克隆抗体溶液稀释300倍后取4μl修饰在干燥后的第二工作电极上，在干燥皿中静置干燥；
N4：取3.5μl金黄色葡萄球菌抗原溶液滴涂在第二工作电极上，在30℃条件下培育25min，用蒸馏水洗掉第二工作电极上未结合的金黄色葡萄球菌抗原；
N5：将纳米TiO2与水以0.1∶20的重量比混合后超声均质，然后取5μl滴涂在铜膜电极上，晾干。
4.根据权利要求1所述的一种金黄色葡萄球菌检测装置，其特征在于，所述缓冲溶液由0.5mmol/1的H2O2溶液与1.0mol/1的Thi/HaC-NaAc溶液以1∶2的体积比均匀混合构成。
5.根据权利要求3所述的一种金黄色葡萄球菌检测装置，其特征在于，所述金黄色葡萄球菌抗原溶液的制备方法如下：将浓度为2×108cfu/ml～2×109cfu/ml的金黄色葡萄球菌用8％～12％的福尔马林在25℃～39℃灭活，灭活后离心去除福尔马林，涂布平板进行无菌检验，确定无菌后，沉淀用等体积无菌生理盐水重新悬浮，从而得到金黄色葡萄球菌抗原溶液。
6.根据权利要求3所述的一种金黄色葡萄球菌检测装置，其特征在于，所述金黄色葡萄球菌多克隆抗体溶液的制备方法如下：
兔饲养2周后，耳静脉采血15ml，取出血清作为阴性血清样品；
金黄色葡萄球菌抗原免疫兔，间隔3天进行第二次免疫，再间隔6天加强免疫，加强免疫后第4天颈动脉一次性采血，室温放置45min，转入4℃过夜，次日4℃、5000rpm离心45min得抗血清保存；
将1.5ml亲和层析柱固定于蛋白纯化仪上，用去离子水洗出保护剂溶液，接着用PBS缓冲液平衡柱子，然后将1.5ml抗血清样品上柱，用PBS缓冲液洗脱杂质，最后用柠檬酸缓冲液洗脱金黄色葡萄球菌多克隆抗体，得到金黄色葡萄球菌多克隆抗体溶液。
7.一种金黄色葡萄球菌检测方法，用于权利要求3所述的一种金黄色葡萄球菌检测装置，其特征在于，包括以下步骤：
S1：配置不同浓度的金黄色葡萄球菌悬浮液，检测每个浓度的金黄色葡萄球菌悬浮液对应的特征值Y，将这些值进行拟合得到浓度计算公式：Y＝0.13×LgX-0.01，X为金黄色葡萄球菌悬浮液的浓度；
S2：取待测金黄色葡萄球菌悬浮液，检测其对应的特征值Y，根据浓度计算公式：Y＝0.13×LgX-0.01，计算出待测金黄色葡萄球菌悬浮液的浓度。
8.根据权利要求7所述的一种金黄色葡萄球菌检测方法，其特征在于，所述检测某个浓度的金黄色葡萄球菌悬浮液对应的特征值Y的方法包括以下步骤：
M1：采用同样方法对该浓度的金黄色葡萄球菌悬浮液进行m次检测，每次检测的检测步骤如下：
在未使用过的第一工作电极、未使用过的第二工作电极上都滴加2.5μl该浓度的金黄色葡萄球菌悬浮液，静置25分钟后，将第一电化学传感器阵列插入第一检测容器内的缓冲溶液中、将第二电化学传感器阵列插入第二检测容器内的缓冲溶液中，并采用循环伏安法从小到大依次切换n种不同的扫描速率进行检测，得到n个还原峰电流差值ΔIpw1、ΔIpw2…ΔIpwn，ΔIpwn＝Ip1wn-Ip2wn，ΔIpwn为第w次检测中第n种扫描速率下的还原峰电流差值，Ip1wn为第w次检测中第n种扫描速率下第一电化学传感器阵列对应的还原峰电流值，Ip2wn为第w次检测中第n种扫描速率下第二电化学传感器阵列对应的还原峰电流值，1≤w≤m；
M2：根据m次检测的检测数据构建出特征矩阵D，
Figure FDA0002853018590000041
M3：将特征矩阵D的每行数据进行二次样条插值，得到m个与每行数据对应的曲线x(t)，对m个曲线x(t)进行同样的数据处理，得到m个特征值F，对每个曲线x(t)进行的数据处理包括以下步骤：将x(t)带入非线性定向饱和共振模型
Figure FDA0002853018590000051
中，饱和势函数
Figure FDA0002853018590000052
检测信号载入分量ing(t)＝cos(kt+η)+x(t)，
其中，t为插值变量，k为实参数，η为实参数，nois(t)为功率谱密度函数不平坦的有色噪声，P为实参数，Q为实参数，
绘制非线性定向饱和共振模型的共振曲线，取共振曲线中的最大峰值作为共振特征值E，
通过公式
Figure FDA0002853018590000053
计算得到特征值F；
M4：将m个特征值F取平均，得到的平均值即为特征值Y的值。
9.根据权利要求8所述的一种金黄色葡萄球菌检测方法，其特征在于，所述步骤M3还包括以下步骤：
计算稳定系数λij：
Figure FDA0002853018590000054
如果λij≤0.8，则判断数据异常，跳转至步骤M1重新检测，
如果λij＞0.8，则判断数据正常，执行步骤M3。
10.根据权利要求8所述的一种金黄色葡萄球菌检测方法，其特征在于，所述n种不同的扫描速率包括50mV/s、100mV/s、200mV/s、300mV/s、400mV/s、500mV/s。
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