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全固态电位生物传感技术因其无源,无创,容易小型化和易于集成至纸基和柔性材料上等特性得到快速而广泛的发展。近年来,全固态电位传感器因其便携性,简便性,已在环境中重金属离子监测,食品有害物质检测,临床生物诊断等方面引起了极大的兴趣。病原菌是医学、食品安全保障、公共卫生安全等领域检测和鉴定的重要目标。细菌,尤其是肠道细菌,在维持我们身体康健方面起着十分重要的作用,而且与各种疾病诸如肥胖,糖尿病,炎症性肠病和过敏有着很大地相关性。一个人的肠道中大约有1000种肠道细菌,肠道微生物不仅与我们的身体健康状况相关,而且与自身免疫病和各种肠道疾病息息相关。目前,细菌的检测技术有细菌细胞培养技术,拉曼(SERS)法,荧光法,比色法和电化学安培传感技术,但这些技术可能需要耗费大量的时间,或是需要具有专业技能的人员操作,仪器庞大不易便携,昂贵而不能实现日常检测,对样品要求高等因素不能制备成便携式设备用于现场检测。因此,开发一种简单,快速,易于小型化和灵敏度高的方案在水资源监测方面具有重要意义,同时,有望促进临床样品的快速检测。本论文课题基于核酸适配体设计了两种不同的全固态电位生物传感技术用于肠道细菌鼠伤寒沙门氏菌和金黄色葡萄球菌的检测。首次采用逐级洗脱方式降低检测的空白误差,提高检测的精确度。采用基于核酸适配体的全固态电位检测技术分别实现细菌的放大检测以及在实际样品中的应用。具体内容如下:第一章绪论本章首先对食源性病原菌做了简单地概述;其次对细菌检测技术的发展加以介绍,分为两类:光学方法和电学方法;然后从三个方面重点对电位检测原理进行概述:分别是基于聚合物膜响应的全固态电位传感技术,基于新型识别分子的生物型全固态电位传感器,便携式全固态电位传感技术的发展;最后,对本论文的研究意义及研究内容加以概述。第二章全固态电位型适配体传感器用于鼠伤寒沙门氏菌的检测本工作开发了一个基于一次性丝网印刷碳电极(SPCE)的全固态电位型适配体传感器应用于鼠伤寒沙门氏菌的检测。传感器的制备是通过在一次性丝网印刷电极上电化学修饰还原型氧化石墨烯来增强电极的导电性,通过电化学聚合在电极上修饰树状金分子来增加电极的比表面积,巯基化的适配体通过Au-S键被固定在了电极表面。适配体与其检测物的结合,形成刚性三维构象,从而引起电极表面电荷密度发生变化,电位发生相应变化。在最优实验条件下,该传感器实现对鼠伤寒沙门氏菌的快速,灵敏检测,检测范围为102107 CFU/m L,检出限为79CFU/m L,且该传感器具有良好的重现性和稳定性,为实际样品中鼠伤寒菌的灵敏检测提供了一个方案。第三章基于双链适配体的全固态电位传感器用于金黄色葡萄球菌的检测本文设计了一种在电极上引入双链适配体的竞争型全固态电位传感器应用于金黄色葡萄球菌的检测。在还原型氧化石墨烯和树状金修饰的丝网印刷电极上通过自组装使金黄色葡萄球菌适配体互补链连接在电极上,通过碱基互补使互补链与金黄色葡萄球菌适配体配对连接,两条链的连接使得电极表面的互补链远离电极表面,目标物与适配体的结合力大于碱基互补配对结合力,两者的结合使得适配体脱离电极表面,互补链重新回到电极表面,适配体脱落引起的电位变化比构象变化引起的电位变化明显增大,从而提高了检测的灵敏度。在最佳实验条件下,该传感器对金黄色葡萄球菌在4×1024×106 CFU/m L的浓度范围内的响应呈线性相关,检测限为59 CFU/m L,且具有良好的重现性,灵敏的选择性和长期的稳定性,并将其应用于自来水样品的检测,本实验为细菌的检测提供了一个简便,准确的方案。