功能化磁粒的製備及其在病原微生物檢測中的套用研究

《功能化磁粒的製備及其在病原微生物檢測中的套用研究》是依託華南師範大學，由賈麗擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：功能化磁粒的製備及其在病原微生物檢測中的套用研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：賈麗
• 依託單位：華南師範大學

項目摘要

食品安全是一個遍及全球的公共衛生問題。由病原微生物引起的食源性疾病對人類健康危害極大，是食品安全的重大隱患，因此，建立有效、敏感、快速、準確的病原微生物檢測方法，對於加強食品安全監管，有效地控制食物中毒和食源性疾病具有重要意義。本項目擬以常見的污染食品的病原微生物沙門菌、大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、李斯特菌為研究對象，研製針對多種病原微生物非特異性吸附的功能化磁粒，將基於功能化磁粒的磁分離技術作為樣品製備技術用於多種病原微生物的同時分離和富集，克服免疫磁分離技術中一次只能特異性地分離一種目的微生物的不足；發展線上富集無膠篩分毛細管電泳紫外檢測技術用於多重PCR產物的測定，用線上富集技術提高核酸的檢測靈敏度，用毛細管電泳技術提高核酸的分離度，用紫外檢測技術直接檢測核酸，無需對核酸進行標記；將基於功能化磁粒的磁分離技術、多重PCR與線上富集毛細管電泳紫外檢測技術相結合用於病原微生物的快速檢測。

結題摘要

食品安全是一個遍及全球的公共衛生問題。由病原微生物引起的食源性疾病對人類健康危害極大，是食品安全的重大隱患，因此，建立有效、敏感、快速、準確的病原微生物檢測方法，對於加強食品安全監管，有效地控制食物中毒和食源性疾病具有重要意義。本項目以常見的污染食品的病原微生物革蘭氏陰性菌大腸桿菌O157和革蘭氏陽性菌單增李斯特菌為研究對象，研製可針對它們同時進行吸附的功能化磁粒。我們分別製備了殼聚糖、聚多巴胺、N-甲基咪唑鎓鹽、聚陽離子、聚陰離子、鈦離子和銅離子修飾磁粒，並將聚多巴胺、N-甲基咪唑鎓鹽和聚陽離子修飾磁粒分別套用於致病菌的快速抓取，同時與PCR和無膠篩分毛細管電泳技術相結合用於快速測定低含量的致病菌。研究結果表明，N-甲基咪唑鎓鹽和聚陽離子修飾磁粒基於靜電作用可對革蘭氏陰性和陽性菌快速抓取，然後在高鹽的條件下通過離子交換作用將致病菌從磁粒上洗脫下來，聚陽離子修飾磁粒對致病菌的吸附容量在10^9cfu/mg數量級，比N-甲基咪唑鎓鹽修飾磁粒對致病菌的吸附容量高一個數量級；聚多巴胺修飾磁粒可通過外界的pH誘導在酸性條件下抓取細菌，在鹼性條件下釋放細菌，釋放細菌無需高鹽條件，可以方便地與下游的PCR技術相結合，聚多巴胺修飾磁粒對致病菌的吸附容量在10^9cfu/mg數量級；將磁分離富集技術與PCR和無膠篩分毛細管電泳技術結合後可以在4.5小時內檢測低至10cfu/mL的致病菌（大腸桿菌和單增李斯特菌）。同時我們還將殼聚糖、聚多巴胺和N-甲基咪唑鎓鹽修飾磁粒成功套用於致病菌基因組的快速提取，以縮短致病菌的檢測時間。本項目成功地將所製備的功能化磁粒套用於致病菌的分離富集，將磁分離技術與PCR和毛細管電泳技術相結合快速高靈敏地檢測食源性致病菌，可將致病菌的檢測時間縮短至4.5小時以內，可同時檢測到低至10cfu/mL的革蘭氏陰性菌和陽性菌，整個檢測過程不涉及到有毒的有機溶劑的使用，體現了綠色環保的理念。本項目的研究成果對加強我國食品致病菌檢測體系的建設及保證食品的安全具有重要的現實意義。