基于新型传感器检测食品中的金黄色葡萄球菌_食品质量与安全.rar

摘 要:金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）是一种普遍存在于自然界中的人畜共患病菌。由于致病金黄色葡萄球菌能产生肠毒素，故一旦细菌污染食品，并在合适的温度环境下，细菌可以大量繁殖并产生肠毒素，故食品中存在金黄色葡萄球菌对人的健康是一种潜在危险。因此，快速准确地检测金黄色葡萄球菌具有重要意义。

    传统检测金黄色葡萄球菌的方法为平板计数法，由于检测时间长，检测程序繁琐，因此，急需建立一种快速有效的检测方法。本课题利用磁弹性生物传感器原理，将与金黄色葡萄球菌特异性作用的适配体吸附到超微晶铁基合金软磁材料上，构建磁弹性传感器检测系统；采用网络分析仪对传感器信号进行滤波，通过信号的时域与频域分析，对金黄色葡萄球菌进行定量检测。

    研究结果表明，磁弹性传感器共振频率的变化取决于传感器表面质量的变化。如果表面质量增加数远小于传感器自身质量，随着质量的增加，共振频率变小。当金黄色葡萄球菌悬液浓度在101cfu/mL~1015cfu/mL时，传感器频率变化与菌液浓度成正比；规格为5mm×2mm×28μm的传感器共振频率变化范围在5.4×109HZ~5.6×109HZ之间，其线性回归方程为y=0.0045x，R2=0.9390；规格为10mm×5mm×28μm的传感器共振频率变化范围在5×109HZ~5.2×109HZ，其线性回归方程为y=0.0035x，R2=0.9754；检测限均为10cfu/mL，且尺寸小的磁性膜片较尺寸大的磁性膜片测量时响应程度更大。对于不同浓度的金黄色葡萄球菌液,利用传感器检测其频率变化范围在5×109HZ~6×109HZ之间，检测限为10cfu/ml。取湖水、自来水、豆浆三种样品测定其含金葡菌浓度分别为102cfu/mL，31cfu/mL，16 cfu/mL，均在国标法GB 29921-2013[38]的检测范围内。

关键词：金黄色葡萄球菌；磁弹性传感器；适配体；共振频率

目录

摘要

ABSTRACT

第一章 引言-1

1.1 金黄色葡萄球菌概述-1

1.1.1 金黄色葡萄球菌特性-1

1.1.2 金黄色葡萄球菌检测现状-2

1.2 磁致伸缩-2

1.2.1 磁致伸缩现象-2

1.2.2 磁致伸缩机理-3

1.2.3 磁致伸缩材料-5

1.3 无线磁弹性传感器-5

1.3.1 磁弹性传感器工作原理-6

1.3.2 磁弹性生物传感器-7

1.3.2.1 磁弹性免疫传感器-7

1.3.2.2 磁弹性阵列传感器-7

1.4 适配体概述-8

1.5 立题背景及意义-9

1.6 课题主要研究内容-10

第二章 实验材料与方法-11

2.1 实验材料与试剂-11

2.2 实验仪器-11

2.3 实验方法-11

2.3.1 传感器制备-11

2.3.2 适配体的固定与细菌连接-11

2.3.2.1 适配体固定-11

2.3.2.2 细菌连接-11

2.3.3 传感器的检测-12

2.3.4 金黄色葡萄球菌的检测-13

第三章 结果与讨论-15

3.1网络分析仪测定传感器结果与讨论-15

3.2 金黄色葡萄球菌测定结果与讨论-16

    3.3 实际水样中金黄色葡萄球菌的检测-19

    3.4 豆浆中金黄色葡萄球菌的检测-19

第四章 结论与展望-20

4.1 主要结论-20

4.2 展望-20

参考文献-22

致谢-24