[发明专利]用于环境中抗生素检测分析的细菌生物传感器的制备方法

说明书

一种用于环境中抗生素检测分析的细菌生物传感器的制备方法，利用氧化铝纳米多孔膜为核心传感平台，对其使用3‑(2,3‑环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(GPMS)进行处理，并在膜上直接固定细菌抗体，用于捕获相应的沙门氏菌。细菌造成纳米孔膜阻塞，抗生素作用于细菌，起灭菌作用，减少纳米孔膜的阻塞效应，可利用电化学阻抗法分析检测。本发明提供了一种用于环境中抗生素快速、简便检测分析的细菌生物传感器的制备方法。

技术领域

本发明涉及一种传感器件的制备技术，尤其涉及一种用于环境中抗生素检测分析的细菌生物传感器的制备方法。

背景技术

抗生素能有效地用于治疗多种细菌性感染疾病。我国是抗生素的生产和使用大国，主要在畜禽养殖业，抗生素作为饲料添加剂被大量使用。但大部分抗生素不被动物机体吸收而随尿或粪便排出体外，进入水环境中，可导致大量耐药性致病菌的产生，成为自然界水体环境新的污染源。

传统的抗生素检测方法有气相色谱分析，色谱/质谱联用技术，高效液相色谱，毛细管电泳分析等。这些方法检测灵敏度高、准确度高，可同时进行多种元素或化合物的检测，但其对设备要求高，价格昂贵，样品前处理过程繁琐、费时，并且需要专业的技术人员，不适宜现场快速检测。因此，需要发展一种低成本、便携式的抗生素检测方法。

近年来，生物传感器趋向于微型化、集成化、智能化方向发展，在快速检测领域有越来越广阔的发展和应用前景。随着微生物固定化技术的发展，现已发展的微生物传感器如硝化细菌传感器、发光型微生物传感器、全细胞微生物传感器等，应用于水质分析。这些传感器借助于敏感膜电极或离子选择电极等检测微生物代谢产生的电活性物质或水体中的危害物质，该方法具有较好的特异性、选择性、成本低，但传感特性易受电极影响。

发明内容

为了克服已有细菌生物传感方式的无法适用于抗生素的检测分析的不足，本发明提供了一种用于环境中抗生素快速、简便检测分析的细菌生物传感器的制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种用于环境中抗生素检测分析的细菌生物传感器的制备方法，包括以下步骤：

(1)氧化铝纳米多孔膜的表面功能化：

氧化铝纳米多孔膜用3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷进行硅烷化处理后，利用环氧树脂胶封于聚二甲基硅氧烷(PDMS)容器中；加入沙门氏菌抗体溶液，0～4℃下静置3～6小时后，使得抗体固定在多孔膜上；

往PDMS容器的上下腔以恒定的速率缓慢通入和抽出PBS缓冲液，用于清洗未被固定的沙门氏菌抗体1～3次；将准备好的氧化铝纳米多孔膜器件放在4℃条件下备用；

(2)捕获细菌：将培养好的沙门氏菌分散在PBS缓冲液中，配成不同浓度的沙门氏菌溶液，取上述准备好的沙门氏菌溶液，加入到步骤(1)中得到的氧化铝纳米多孔膜上，静置6～10小时后，往PDMS容器的上下腔以恒定的速率缓慢通入和抽出PBS缓冲液，用于清洗未被固定的沙门氏菌1～3次，制备得到基于氧化铝纳米多孔膜的细菌生物传感器。

进一步，所述制备方法还包括以下步骤：

(3)抗生素检测分析：往步骤(2)得到的细菌生物传感器加入待测试抗生素样品，抗生素作用一段时间后，往PDMS容器的上下腔以恒定的速率缓慢通入和抽出PBS缓冲液，用于冲去失活的细菌和多余的抗生素1～3次；根据氧化铝纳米多孔膜两端阻抗的变化检测分析待测试样品中的抗生素。

再进一步，所述步骤(1)中，沙门氏菌抗体溶液浓度为0.5μg/mL，溶剂为pH 7.4、0.1M的PBS缓冲液。

所述步骤(2)中，沙门氏菌溶液浓度为0.001～10^5CFU/μL，溶剂为pH 7.4、0.1M的PBS缓冲液。

所述步骤(3)中，抗生素作用时间为分钟5～5小时。