食源性致病菌现场快速检测与鉴定压电新技术研究与应用

设计一组对食源性致病菌（以常见致病菌大肠、金葡、沙门为例）的挥发性代谢产物有特异性识别的探针阵列，与响应灵敏的压电传感器连在一起，构建食源性致病菌现场快速检测与鉴定压电传感器。具体内容包括⑴食源性致病菌培养基筛选：通过选择合适的培养基，使致病菌在其中生长，并能产生所需的典型挥发性代谢产物组；⑵探针阵列的设计：构建一系列特异性的传感探针，能与食源性致病菌的典型挥发性代谢产物发生反应引起压电传感器灵敏的频移响应，从而实现致病菌的快速检测；⑶提出致病菌的快速检测方法：研究对象从致病菌的标准菌株,过渡到营养要求较高的食品分离菌株，再到实际食品样本；⑷结合神经网络分析等手段，提出致病菌鉴定方法；⑸提出食源性致病菌压电新技术。该传感技术的研究与应用，可望使食源性致病菌的诊断时间由原来的6天缩短至4小时左右，并实现致病菌的现场快速检测与鉴定，有效预防和控制各种病菌感染，确保人类健康。

食源性致病菌污染是导致食源性疾病的主要原因。快速、准确地检测和鉴定食品中的致病菌，进而有效预防和控制病原菌感染，是保证人类健康、经济免受损失的重要措施之一。压电传感器由于响应快速、灵敏度高、价格便宜和操作简便，使其在病原菌快速检测领域具有广阔前景。本研究通过剖析食源性致病菌代谢特征，研究了现场快速检测与鉴定食源性致病菌的压电新技术及其方法，具体为：1）初步构建了压电传感器。基于压电传感器的响应机理，设计振荡电路、自动读数系统与显示系统，初步构建压电传感器；2）筛选出特征性的挥发性代谢产物组。以鲜奶为对象，通过HS/SPME/GC/MS对主要致病菌（以大肠、金葡、沙门为模式菌株）的挥发性代谢产物成分进行分析，筛选出特征性的挥发性代谢产物组；3）进一步构建了食源性致病菌快速检测与鉴别的压电传感器。根据挥发性代谢产物组的特点，筛选出合适的导电聚合物，结合叉指电极与导电聚合物构建一系列特异性的传感探针，并从20种导电聚合物中筛选出6种能与食源性致病菌的典型挥发性代谢产物组发生反应引起压电传感器灵敏频移响应的一组探针，构建了食源性致病菌现场快速检测与鉴定压电传感器；4）提出致病菌的快速检测与鉴定的方法。检测对象包括食源性致病菌的标准菌株，食品分离菌株和鲜奶实际样本，结合神经网络分析法对检测获得的频移数据集进行分析，从而提出食源性致病菌快速检测与鉴定的方法；该方法同时用经典的微生物方法进行佐证。该传感技术及其方法的研究与应用，可望使食源性致病菌的诊断时间由原来的48小时以上缩短至3小时左右，并实现致病菌的现场快速检测与鉴定，有效预防和控制各种病原菌感染，确保人类健康。