基于多酸纳米模拟酶的食源性致病菌酶联免疫新方法研究

Food safety is a major issue which has directly affected people’s health, national economy and the people’s livelihood. Among them, food safety issues caused by foodborne pathogens are the emergency public health problems. Therefore, it is necessary and urgent to develop rapid and accurate detection technology for the foodborne pathogens detection. In this project, we want to synthesis new POM-nanozyme to use in the ELISA methods, which are cheaper and reliable than the traditional natural enzyme such as horseradish peroxidase (HRP). And then, the POM-nanozyme and POM-nanozyme @ microspheres will be labeled on the Escherichia coli, Brunel coli, Listeria monocytogenes bacteria antibody. Finally, the rapid, reproducible, reliable and low cost immunoassay methods based on POM-nanozyme will be established for foodborne pathogenic bacteria detection by nanotechnology, biotechnology, mimic enzyme signal amplification technology, and immunology principles. The research is of great promising to establish self-owned patented technology reagents and methods for the foodborne pathogens. In addition, the research can extend the application fields of nanozyme, improve the food safety monitor technology level of our country, benefit the society and economy, and promote the health of our people.

食品安全是直接影响人类身体健康和国计民生的重大问题，其中，食源性致病菌引起的食品安全问题和突发公共卫生问题突出，备受社会关注。为了满足食源性致病菌快速低成本高灵敏检测需求，本课题利用纳米技术、生物技术、模拟酶信号放大技术与免疫学方法，设计合成新型多酸基纳米模拟酶，以大肠埃希氏菌，布氏杆菌，单核细胞增生性李斯特菌的抗体为模式免疫试剂，制备纳米模拟酶标抗体，或以大比表面积的纳米微球作为载体结合多酸纳米模拟酶标记抗体，实现信号放大，通过免疫学原理和光谱学构建新型的酶联免疫分析方法，对食源性致病菌进行快速、灵敏、特异检测。该研究可望建立具有我国自主专利技术的食源性致病菌的检测试剂盒和检测方法，同时为具有模拟酶活性的纳米材料的应用扩展了新的领域，具有一定的科学意义。该项技术如果推广应用，可以提高我国食品安全检测技术和水平，产生一定的社会效益和市场效益，同时也为促进我国人民群众健康安全作出贡献。

借助纳米材料，发展快速、特异性好、选择性与灵敏度高的检测方法，已经成为现代卫生分析化学、分析化学、临床检验、生物医学的热点和前沿课题。纳米模拟酶是一类既有纳米材料的独特性能，又有催化功能的模拟酶。在酶催化反应中，酶底物被氧化，其颜色、吸光度、荧光等特性发生各种性质的改变和变化。利用这些变化可以实现对H2O2、底物、酶或生物分子的检测。本项目主要研究多酸及钒氧化物无机纳米材料的模拟酶活性，并构筑比色传感。制备了多种不同各类型多酸化合物及钒氧化合物，采用X-射线衍射 (XRD)、透射电子显微镜 (TEM)、扫描电子显微镜 (SEM)、红外光谱 (FT-IR)、紫外-可见分光光度计等技术手段对这些复合材料进行了表征及性质机理等的研究；研究了这些材料的模拟酶活性、动力学及其影响活性的因素(pH、温度、缓冲体系组成、催化剂用量、过氧化氢浓度)；研究了催化活性产生的机理，主要为羟基自由基机理。完成部分材料的安全性评价如毒性实验。该类具有过氧化物酶模拟酶性质的多酸或钒氧纳米酶可以用于食品、生物化学、环境等领域中过氧化氢及葡萄糖的检测。