[发明专利]用于食源性微生物检测的微液滴电化学传感器及制备方法

说明书

本发明属于化学分析领域，特别是一种用于食源性微生物检测的微液滴电化学传感器及制备方法，其是利用双信号放大体系策略对食源性微生物特异基因片段进行痕量检测，在目标基因片段的存在下，从而实现第一步信号放大；第二DNA步行器打开第三探针后形成双链DNA，将通过二链置换被一端修饰二茂铁的第四探针解离以释放DNA步行器并用于下一个循环，从而实现第二步信号放大。本发明通过双倍信号放大技术提升检测效率，实现信号稳定性，降低目标大肠杆菌O157:H7特异基因片段检测限，解决了现今对食源性病原体常规检测的周期长，操作繁杂的问题；提高了检测的准确性，有效的避免了假阳性检测；电化学传感器生产工艺简单，应用前景广阔。

技术领域

本发明属于化学分析领域，特别涉及于微液滴中通过双DNA步行器策略对食源性微生物大肠杆菌O157:H7特异基因片段电化学检测的应用的用于食源性微生物检测的微液滴电化学传感器及制备方法。

背景技术

如今，食品质量问题引起了消费者，食品工业和食品安全检验机构的广泛关注。作为食品安全主要威胁的食源性微生物通常存在于各种食品中，例如蔬菜，水果和即食产品，这些食品可能引起人类疾病并对人类健康构成威胁。因此，准确识别和检测食源性微生物变得至关重要。平板计数，聚合酶链反应（PCR）和酶联免疫吸附测定（ELISA）是常规、可靠和准确的微生物检测方法。但是耗费劳动力，昂贵且耗时等缺点在很大程度上限制了其实施。因此，开发和设计灵敏，特异，可靠，快速且成本低的检测食源性微生物的方法迫在眉睫。

近年来，由于电化学传感方法的准确，成本低，信号稳定和小型化等特征，使其在检测食源性微生物方面得到越来越多的关注。为了满足选择性和灵敏度的要求，已经提出了多种信号放大策略，包括熵驱动催化，滚环扩增，催化发夹组装和DNA步行器等策略。其中，DNA步行器策略受到了科学界很多关注，因为其通过链置换、DNA酶和酶自主推进DNA步行器的运行可以实现对目标物超灵敏检测。据报道，DNA步行器与电化学传感结合，用于检测核酸和铜离子。不幸的是，这些电化学传感器灵敏度仍然有待提高，并且不能满足食源性微生物的检测要求。

生物仿生超亲水/超疏水微芯片具有出色的锚定微滴能力，对超痕量样品具有很好的富集效果。此外，传感过程在一个微液滴中完成，这减少了样品消耗。作为一个灵活的检测平台，超亲水/超疏水微芯片可以很容易地与不同的检测方法集成。

发明内容

本公开实施例公开了一种用于食源性微生物检测的微液滴电化学传感器及制备方法，以解决现有技术的上述以及其他潜在问题中任一问题。

为了达到上述目的，本公开实施例公开了一种用于食源性微生物检测的微液滴电化学传感器所述微液滴电化学传感器是利用双信号放大体系策略对食源性微生物特异基因片段进行痕量检测，所述双信号放大体系包括第一信号放大体系和第一信号放大体系；

所述第一信号放大体系，用于在目标基因片段的存在下，被阻断的第一探针被激活作为第一DNA步行器，在切刻内切酶辅助下，导致第二探针部分序列被释放并作为第二DNA步行器，从而实现第一步信号放大；

所述第二信号放大体系，用于在第二DNA步行器打开一端修饰巯基的第三探针的发夹结构后形成双链DNA，此双链DNA将通过二链置换被一端修饰二茂铁的第四探针解离以释放第二DNA步行器并用于下一个循环，从而实现第二步信号放大。

根据本公开实施例，所述微液滴电化学传感器包括:

所述第一信号放大体系包括第一探针、第二探针、阻断DNA和链霉亲和素磁珠；

所述第二信号放大体系包括第三探针、第四探针和超疏水金电极；

所述第一信号放大体系包括第一探针、第二探针、阻断DNA和链霉亲和素磁珠；

其中，所述第一DNA步行器由第一探针、第二探针和阻断DNA包覆在所述链霉亲和素磁珠的表面形成；