[发明专利]检测致病菌的电化学传感器、制备方法及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及致病菌检测领域，具体涉及一种检测致病菌的电化学传感器、制备方法及其应用。

背景技术

致病菌（Pathogenic bacteria)是指能引起疾病的微生物。致病菌包括细菌、病毒、螺旋体、立克次氏体、衣原体、支原体、真菌及放线菌等。一般所说的致病菌指的是病原微生物中的细菌。细菌的致病性与其毒力、侵入数量及侵入门户有关。虽然绝大多数细菌是无害甚至有益的，但是相当大一部分可以致病。条件致病菌只在特定条件下致病，如有伤口可以允许细菌进入血液，或者免疫力降低时。

例如：空肠弯曲菌是多种动物如牛、羊、狗及禽类的正常寄居菌。在它们的生殖道或肠道有大量细菌，故可通过分娩或排泄物污染食物和饮水。空肠弯曲菌是一种人畜共患病病原茵，可以引起人和动物发生多种疾病，并且是一种食物源性病原茵，被认为是引起全世界人类细菌性腹泻的主要原因。主要症状为腹泻和腹痛，有时发热，偶有呕吐和脱水。人群普遍易感，5岁以下儿童的发病率最高，夏秋季多见。空肠弯曲菌有内毒素能侵袭小肠和大肠粘膜引起急性肠炎，亦可引起腹泻的暴发流行或集体食物中毒。潜伏期一般为3～5天，对人的致病部位是空肠、回肠及结肠。大肠埃希氏菌(E. coli)通常称为大肠杆菌，是Escherich在1885年发现的，分布在自然界。虽然绝大多数大肠杆菌与人类有着良好合作，但是仍有少部分特殊类型的大肠杆菌具有相当强的毒力，一旦感染，将造成严重疫情。其中最具代表性的就是代号为O157:H7的大肠杆菌，它是EHEC（肠出血性大肠杆菌）家族中的一员。人体感染EHEC后，会发生严重的痉挛性腹痛和反复发作的出血性腹泻，同时伴有发热、呕吐等表现，多为EHEC产生的毒素所致。某些严重感染者毒素随血行播散造成溶血性贫血，红细胞、血小板减少；肾脏受到波及时还会发生急性肾功能衰竭甚至死亡。

目前检测致病菌的常见方法有：平板培养法、仪器法、免疫层析试纸条法等。但这些方法操作复杂，对检测环境或仪器要求高，耗时较长，如平板法费时且环境要求严格，仪器法既昂贵又繁琐。

发明内容

本发明的目的在于提供一种检测致病菌的电化学传感器，能够简单、快速、灵敏检测致病菌。

本发明的另一目的是提供检测致病菌的电化学传感器的制备方法，该方法简单，效率高。

本发明的再一目的是提供采用所述电化学传感器检测致病菌的方法，该方法简单、快速、灵敏。

本发明的目的采用如下技术方案实现。

检测致病菌的电化学传感器，包括工作电极，所述工作电极为表面修饰有寡聚核苷酸探针2的波碳电极；所述传感器还包括工作液1和工作液2；所述工作液1为标记有抗致病菌抗体的纳米磁珠分散液；所述工作液2为标记有抗致病菌抗体和寡聚核苷酸探针1的金纳米粒子分散液；所述寡聚核苷酸探针1的5’端修饰有亚甲蓝，寡聚核苷酸探针2的3’端修饰有氨基，所述寡聚核苷酸探针1和2的碱基序列互补。

在本发明中，所述寡聚核苷酸探针1的核苷酸序列（SEQ ID NO:1）为5’-GTGCACGGTACGCGAATCGG-3’，所述寡聚核苷酸探针2的核苷酸序列（SEQ ID NO:2）5’-CCGATTCGCGTACCGTGCAC-3’。

在本发明中，所述致病菌可以为空肠弯曲菌。

本发明还提供所述检测致病菌的电化学传感器的制备方法，所述表面修饰有寡聚核苷酸探针2的波碳电极采用如下方法制备：在波碳电极表面沉积氧化石墨烯薄膜，在所述氧化石墨烯薄膜上修饰寡聚核苷酸探针2。

在本发明中，所述表面修饰有寡聚核苷酸探针2的波碳电极采用如下方法制备：将波碳电极用氧化铝粉末抛光，在乙醇和水中进行超声清洗；将氧化石墨烯悬浊液滴加在超声清洗后的波碳电极表面，得到表面沉积有氧化石墨烯薄膜的波碳电极；表面沉积有氧化石墨烯薄膜的波碳电极在N-羟基丁二酰亚胺和1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐溶液中进行活化，然后在活化后的波碳电极表面滴加寡聚核苷酸探针2溶液，所述寡聚核苷酸探针2的3’端修饰有氨基、核苷酸序列（SEQ ID NO:2）为5’-CCGATTCGCGTACCGTGCAC-3’。

在本发明中，所述工作液1采用如下方法制备：纳米磁珠采用1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基丁二酰亚胺活化，然后加入抗空肠弯曲菌抗体进行反应，得到标记有抗空肠弯曲菌抗体的纳米磁珠分散液。

在本发明中，所述工作液2采用如下方法制备：