基于石墨烯纳米材料的多通道微流控阻抗传感方法同步检测果蔬中多种致病菌的研究

基本信息
批准号:31571922
项目类别:面上项目
资助金额:62.00
负责人:应义斌
学科分类:
依托单位:浙江大学
批准年份:2015
结题年份:2019
起止时间:2016-01-01 - 2019-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:王一娴,刘湘江,平建峰,靳顺茹,王凯烙,陆畅
关键词:
石墨烯纳米技术微流控致病菌电化学生物传感
结项摘要

Recently, the contamination from foodborne pathogens has become one of the major hidden dangers in food safety. However, due to the limitations of current detection methods, the development of a sensitive, reliable, and cost-effective method for the detection of foodborne pathogens is highly desirable to the current safety requirements in our country. In this context, we aim to develope a novel impedimetric method for rapid and simultaneous detection of foodborne pathogens in trace food samples by combining graphene interdigitated array microelectrodes with multi-channel microfluidic devices. The main research contents includes: (1) To investigate the enrichment and separation of target DNAs of multi-pathogens by magnetic nanoparticles in sample matrix and establish the optimal model; (2) To investigate the process parameters in the fabrication of graphene interdigitated array microelectrodes and the impedimetric detection model based on this electrode; (3) To investigate the feasibility of impedimetric method based on multi-channel microfluidic devices for the simultaneous detection of multi- pathogens in trace sample, and establish the optical model for real samples analysis. The ultimate goal of this project is to foundation of a novel technique for the rapid and simultaneous detection of foodborne pathogens in fruit and vegetable samples. This research would accelerate the pace of application of molecular micro-electronic technique, nanotechnology and biosensing technology in the field of food safety.

食源性致病菌污染已成为食品安全的重大隐患之一,然而由于现有检测技术存在的各种局限性,迫切需要研究一种高灵敏度、高准确性、低成本的快速检测方法来满足目前国内致病菌检测的需求。为此,本项目拟研究基于石墨烯叉指阵列微电极的多通道微流控阻抗分析技术用于微量样品中多种食源性致病菌的快速同步检测。研究内容包括:(1)研究磁性纳米颗粒在复杂样品中对多种致病菌目标DNA的富集与分离并建立最优模型;(2)研究石墨烯叉指阵列微电极的制备工艺参数及用于阻抗分析方法检测致病菌的模型;(3)研究基于多通道微流控技术的阻抗分析方法用于微量样品中多种致病菌的同步检测,并在此基础上,建立用于实际样品分析的模型。本项目研究是对食源性致病菌检测领域的新探索,旨在形成一种新的适用于果蔬样品多种致病菌同时快速检测的方法。研究成果将有助于推动微电子技术、纳米技术和生物传感技术在食品安全领域的应用。

项目摘要

食源性致病菌污染已成为食品安全的重大隐患之一,然而由于现有检测技术存在的各种局限性,迫切需要研究一种高灵敏度、高准确性、低成本的快速检测方法来满足目前国内致病菌检测的需求。为此,本项目开展了基于石墨烯叉指阵列微电极的多通道微流控阻抗分析技术用于微量样品中多种食源性致病菌的快速同步检测研究。研究内容包括:(1)研究了磁性纳米颗粒在复杂样品中对多种致病菌目标DNA的富集与分离并建立了最优模型;(2)研究了石墨烯叉指阵列微电极的制备工艺参数及用于阻抗分析方法检测致病菌的模型;(3)研究了基于多通道微流控技术的阻抗分析方法用于微量样品中多种致病菌的同步检测。重要结果包括:(1)采用一步激光诱导法制备了石墨烯叉指阵列电极,制备的电极结构为三维多孔石墨烯,电极深度为30 nm,电极宽度约为500 μm;(2)构建了基于金纳米颗粒-三维石墨烯叉指阵列电极的柔性阻抗免疫传感器,用于大肠杆菌O157:H7的检测。该免疫传感器具有检测限低、选择性高、灵活性强等优点;(3)结合微流体系统和磁分离技术,研制了一种新型的阻抗传感器,用于检测各种食源性致病菌的环介导等温扩增(LAMP)扩增子。该传感方法用于检测多种食源性病原菌包括大肠杆菌O157: H7、副溶血弧菌、金黄色葡萄球菌和李斯特菌,检测限低至10个拷贝。本项目研究是对食源性致病菌检测领域的新探索,旨在形成一种新的适用于多种致病菌快速检测的方法。研究成果将有助于推动微电子技术、纳米技术和生物传感技术在食品安全领域的应用。

项目成果
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数据更新时间:2023-05-31

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