[发明专利]一种用于致病菌的分离-检测一体式阻抗检测装置和方法

说明书

本发明公开了一种用于致病菌的分离‑检测一体式阻抗检测装置和方法。装置包括纳米通道电极芯片INCE、加压分离模块、阻抗分析模块、控制模块、电源模块和壳体；方法包括将INCE固定在电极固定部分；将系列含有致病菌的溶液分别滴加在检测区域，控制加压；将电解质溶液滴加在检测区域，控制阻抗分析模块检测阻抗变化率；获得致病菌浓度和阻抗变化率的标准曲线；将待测样品溶液滴加在检测区域，获得阻抗变化率，对照标准曲线获得致病菌的浓度，完成致病菌阻抗检测。本发明方法通过检测电极阻抗变化率实现致病菌定量检测，本发明的装置集成加压分离模块和阻抗分析模块，用于致病菌快速检测，具有小体积便携、操作简单、检测快速的优点。

技术领域

本发明涉及了一种阻抗检测方法，具体涉及一种用于致病菌的分离-检测一体式阻抗检测装置和方法。

背景技术

致病菌污染已成为一个严重的公共卫生问题，在世界范围内对人类健康带来很大影响，给经济带来严重负担。为了实时掌握微生物污染状况，给公共卫生政策和相关干预措施的制定提供依据；为了直接快速诊断是否有致病菌感染，减少相关经济损失；为了预防致病菌导致的食品安全问题，保障人民的生命安全，开发准确便捷的新型检测方法与装置十分必要。

致病菌的检测方法主要有传统培养法、常规快速检测法和生物传感器法。其中，传统培养和菌落计数法是目前最可靠和准确的细菌检测方法，可以实现对多种致病菌的定性和定量检测；然而，尽管目前所研究出的相关技术和手段已使其灵敏度和特异性提高，利用传统培养法所需时间长和操作方法复杂等问题仍没有较好的解决办法。因此，为了灵敏快速的进行畜禽领域细菌检测，包括酶联免疫吸附测定(ELISA)、免疫磁珠分离技术(IMBS)和免疫层析技术(ICA)等技术的免疫分析法和包括聚合酶链式反应(PCR)、荧光定量PCR、基因芯片技术、环介导等温扩增技术(LAMP)等技术的分子诊断法的许多快速检测方法被开发了出来；但这些常规的快速检测方法需要昂贵的仪器设备，并且繁琐的检测程序要求操作人员具有较高的专业性，有些还具有稳定性差和灵敏度低等缺陷。生物传感器法是一种新型的快速检测方法，通过测得与目标物浓度相对应的数据，可对目标物的浓度进行定量或半定量分析，具有特异性好、灵敏度高、检出限低、操作简单等优点，并且能够提供实时测量结果和进行多目标检测。

固态纳米通道是以生物纳米通道为基础发展起来的人工纳米通道，由于其具有结构稳定、孔径可调和便于修饰等优点，在DNA测序、生物传感、能量转换等领域引起了广泛的研究兴趣。纳米通道可作为“纳米筛”，实现对不同尺寸分子的快速分选。因此，基于固态纳米通道构建电化学传感检测体系，利用电化学方法对纳米通道的跨膜电信号进行监测，灵敏度更高，应用更广泛，

现有的电化学分析方法主要依赖于电化学工作站，随着技术额不断发展，商业化电化学工作站虽然都可以完成各种基本电化学表征方法，但存在体积较大、成本较高的缺陷，同时，它们都需要外加检测过程中需要的样品处理装置，使得整套检测装置集成度不高，不便于随时移动位置及进行现场检测。

发明内容

为了解决背景技术中存在的问题，本发明所提供一种用于致病菌的分离-检测一体式阻抗检测装置和方法。本发明方法提出利用固态纳米通道并在其表面引入电极，通过过滤分离纳米颗粒和纳米颗粒-细菌结合体，检测电极阻抗变化实现致病菌定量检测，配套便携式装置集成加压分离系统与阻抗分析系统，用于致病菌快速检测，具有便捷、灵敏、集成度高和操作简单的特点。

本发明采用的技术方案是：

一、一种用于致病菌的分离-检测一体式阻抗检测装置：