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光纤倏逝波生物传感器介绍及优点
发布时间：2014-05-14
光纤生物传感器是激光技术和现代光纤技术共同发展的产物,是目前应用较为广泛的生物传感器之一。光纤倏逝波生物传感器主要是利用倏逝波场来激发光纤表面标记在生物分子(抗体或核酸片段)上的荧光染料,从而检测通过特异性反应附着于纤芯表面倏逝波场范围内的生物分子。由于倏逝波是光在光纤中以全反射传播时产生的部分穿透界面的光波,它只存在于界面附近薄层内,只对来自光纤界面附近极薄的一层荧光分子进行荧光激发和收集,而样品中游离的荧光分子则几乎不会被激发和收集,这样便省去了传统生化检测方法中繁冗复杂的清洗步骤,简化了操作步骤,将检测时间从常规分析的几个小时缩短到十几分钟,大大缩短了检测时间从而提高了检测效率。大肠杆菌O157:H7是一种重要的肠道致病菌,目前常用的检测方法一般以生化培养鉴定、血清学检测等为主,此外,还有一些基于分子生物学的方法用于大肠杆菌O157的检测。本研究基于光纤倏逝波生物传感器技术建立一种快速、高效检测大肠杆菌O157:H7的方法,该方法为食品卫生检验提供一种新的技术手段。
光纤倏逝波生物传感器是以光纤和光电转换器件为主要转换元件的一种光电转换设备,当光纤倏逝波生物传感器检测目标菌时,光纤表面固定的生物识别分子抗体与目标菌发生特异性反应,进而与荧光染料标记的检测抗体结合,使荧光染料固定于光纤表面,倏逝波激发出荧光,其中部分荧光进入光纤,通过信号转换器将光信号转换为物理信号,之后经放大处理,获得数据。通过检测是否激发出荧光信号及荧光信号的强度大小来分析待测物的有无及含量。
与其他生物检测手段相比,光纤生物传感器具有如下优点:首先该方法不受光纤表面倏逝波场以外的生物分子的干扰具有较高的检测灵敏度;其次该技术操作简单,测量用时较短可应用于现场检测。在本研究实验中,用纳米量子点做荧光标记物,相对于传统的有机荧光染料来说,纳米量子点具有更高的灵敏性和稳定性。使用纳米量子点代替传统的荧光染料检测食品中的病源性微生物,能够获得了更强的荧光强度,更长的发光时间以及能够对荧光信号更的检出,从而使得大大的提高了检测的灵敏度。本实验中,在佳检测条件下,完成一次检测过程只需30min,而且该检测方法的灵敏度可达到5×101CFU/mL并具有较好的特异性,该方法对大肠杆菌、大肠杆菌O104、大肠杆菌O111等相近血清型菌种以及其他食源性致病菌的特异性检测中,未发现交叉反应,通过对人工污染样品的检测,表明该方法能够用于实际样品的检测,该技术具有较好的应用前景。
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