[发明专利]一种基于二氧化锰纳米花和荧光材料的微生物检测方法

说明书

本发明提供一种基于二氧化锰纳米花和荧光材料的微生物检测方法，包括：先将二氧化锰纳米花和荧光材料结合得到二氧化锰纳米花‑荧光材料复合体，使荧光材料的荧光猝灭，再将二氧化锰纳米花‑荧光材料复合体与目标微生物结合，得到目标微生物‑二氧化锰纳米花‑荧光材料复合体，然后还原目标微生物‑二氧化锰纳米花‑荧光材料复合体中的二氧化锰，使荧光材料被释放出来，在外界激发条件下重新发射荧光，最后测量荧光强度计算目标微生物浓度。本发明利用二氧化锰纳米花和荧光材料之间能量转移，使荧光材料荧光猝灭，再将二氧化锰还原为锰离子，将荧光材料释放出来可重新发射荧光，同时利用纳米花的高负载特性，进行信号放大，实现微生物的灵敏检测。

技术领域

本发明涉及生物检测技术领域，更具体地，涉及一种基于二氧化锰纳米花和荧光材料的微生物检测方法。

背景技术

近年来食品安全问题受到国际社会的广泛关注，全球每年发生腹泻等病例高达1.5亿，其中70％与各种致病性微生物污染有关。在我国病原微生物也是造成食品中毒的主要因素，所以快速检测食源性致病菌是预防和控制微生物性食物中毒的关键。

目前，常见的食源性致病菌检测方法包括培养计数法、聚合酶链式反应、酶联免疫吸附测定等。

培养计数法是国家标准方法，准确度和灵敏度都很高，但需要较长的检测时间；聚合酶链式反应是推荐的国家标准方法，检测时间较短，灵敏度和检测通量较高，但需要复杂的核酸提取过程；酶联免疫吸附测定也是推荐的国家标准方法，检测时间较短，自动化水平和检测通量较高，但灵敏度较低。因此，研究新型的食源性致病菌检测方法具有重要意义和应用价值。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种基于二氧化锰纳米花和荧光材料的微生物检测方法，包括：

先将二氧化锰纳米花和荧光材料结合得到二氧化锰纳米花-荧光材料复合体，使所述荧光材料的荧光猝灭，再将所述二氧化锰纳米花-荧光材料复合体与目标微生物结合，得到目标微生物-二氧化锰纳米花-荧光材料复合体，然后还原所述目标微生物-二氧化锰纳米花-荧光材料复合体中的二氧化锰，使所述荧光材料被释放出来，在外界激发条件下重新发射荧光，最后测量荧光强度计算目标微生物浓度。

上述技术方案中，先利用二氧化锰纳米花和荧光材料之间能量转移，从而使荧光材料的荧光猝灭，之后再将二氧化锰还原为锰离子，荧光材料被释放出来，使其在适当的激发条件下可重新发射荧光，同时利用纳米花的高负载特性，进行信号放大，实现目标微生物的灵敏检测。

本发明所使用的二氧化锰有很广泛紫外吸收峰，是很好的荧光猝灭材料，在4℃冰箱保存半年仍有很好的分散性，且二氧化锰纳米花合成原料易得、合成方法简单、对环境无危害，被谷胱甘肽还原溶解成的锰离子对环境也无害。本发明中的二氧化锰纳米花为分散在溶液中的二氧化锰纳米颗粒。

优选地，在所述二氧化锰纳米花-荧光材料复合体与所述目标微生物结合之前，还包括纯化和富集所述目标微生物的步骤。

上述技术方案中，可采用抗体等生物识别元件特异性纯化和富集目标微生物，减少样本背景中其它分子的干扰影响，便于目标微生物的检测，提高准确度。

在本发明优选实施方式中，所述微生物检测方法包括以下步骤：

S1.利用修饰有所述目标微生物的第一生物识别元件(如抗体)的免疫磁性元件对所述目标微生物进行捕获，通过磁分离得到纯化的和富集的磁性元件-目标微生物复合体；

S2.将修饰有所述目标微生物的第二生物识别元件(如另一种配对的抗体)的免疫二氧化锰纳米花-荧光材料复合体和所述磁性元件-目标微生物复合体进行反应，形成磁性元件-目标微生物-二氧化锰纳米花-荧光材料复合体；

S3.还原溶解所述磁性元件-目标微生物-二氧化锰纳米花-荧光材料复合体上的二氧化锰纳米花，使荧光材料受激发后重新发射荧光；