[发明专利]用于检测大肠杆菌O157:H7的三维光子晶体微球及其检测平台和非标记检测方法

权利要求书

1.一种用于检测大肠杆菌O157:H7的三维光子晶体微球，其特征在于，所述三维光子晶体微球为表面进行氨基基团修饰和羧基基团修饰的微球，并通过微球上的活泼酯与适配体形成酰胺键将能够特异性识别大肠杆菌O157:H7的氨基化核酸适配体固定于微球表面。

2.根据权利要求1所述的用于检测大肠杆菌O157:H7的三维光子晶体微球，其特征在于，所述能够特异性识别大肠杆菌O157:H7的氨基化核酸适配体优选为5’-NH₂-C₆-TGGTCGTGGTGAGGTGCGTGTATGGGTGGTGGATGAGTGTGTGGC-3’。

3.一种权利要求1所述的三维光子晶体微球的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)三维光子晶体微球的制备；

(2)三维光子晶体微球表面的化学修饰：采用双氧水与浓硫酸的混合液处理步骤(1)制备的光子晶体微球，再用3-氨丙基三乙氧基硅烷对微球表面进行氨基基团的修饰，然后利用琥珀酸对微球表面进行羧基基团的修饰；

(3)氨基化核酸适配体的固定：通过NHS和EDC的作用活化光子晶体微球表面游离的羧基形成活泼酯，然后利用活泼酯与适配体的5’端氨基反应形成酰胺键，从而将特异性识别大肠杆菌O157:H7的适配体固定于经过步骤(2)表面修饰的微球表面。

4.一种用于检测大肠杆菌O157:H7的检测平台，其特征在于，所述检测平台包括权利要求1所述的三维光子晶体微球、智能手机、金相显微镜和Image J图像处理软件，所述智能手机和金相显微镜相连接作为成像和图像采集工具，所述三维光子晶体微球作为捕获工具，通过手机和金相显微镜对捕获大肠杆菌O157:H7的三维光子晶体微球捕进行图像采集，所述Image J图像处理软处理获得图像的灰度值。

5.根据权利要求4所述的检测平台，其特征在于，所述金相显微镜采用明场光源模式，其自带的卤素灯提供光源，利用三轴手机支架将智能手机连接。

6.一种用于检测大肠杆菌O157:H7的非标记检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

将权利要求1所述的三维光子晶体微球暴露在大肠杆菌O157:H7菌液环境中，进行反应，识别并捕获大肠杆菌O157:H7于三维光子晶体微球表面，反应结束后淸洗除去未结合的大肠杆菌O157:H7，使用智能手机和金相显微镜对捕获大肠杆菌O157:H7的光子晶体微球进行图像采集，利用Image J数字图像处理软件对光子晶体微球的平均灰度值进行计算。

7.根据权利要求6所述的非标记检测方法，其特征在于，所述识别并捕获大肠杆菌O157:H7于三维光子晶体微球表面，使得光子晶体微球的透光性、反射率发生改变，进而导致整个体系的颜色发生变化。

8.根据权利要求6所述的非标记检测方法，其特征在于，所述Image J图像处理软件对光子晶体微球的结构色进行定量分析，建立颜色和菌液浓度的线性关系，其中采用平均灰度值作为颜色指标进行定量。

9.一种权利要求1所述的光子晶体微球在选择性识别并捕获食品中的大肠杆菌O157:H7中的应用。

10.一种权利要求4所述的检测平台在定性和定量检测食品中的大肠杆菌O157:H7中的应用。