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对病原微生物进行快速敏感的检测是控制感染性疾病流行爆发的有效手段。目前可用于定性检测病原菌的方法通常需要对样品中细菌进行繁琐的处理,例如选择性培养、酶联免疫吸附测定(ELISA)、聚合酶链式反应(PCR)等方法。生物传感器具有操作简单、可实时检测样品中病原菌的优势。因此,近年来,基于免疫荧光、表面等离子共振(SPR)、电化学阻抗谱(EIS)等技术,已经开发了特异性识别目标细菌的各种生物传感器。然而,耗时、低适用性和高成本是目前手段暴露出来的主要缺陷。近年来,噬菌体展示已被广泛用于筛选针对生物分子、细胞、纳米材料和聚合物的亲和肽。亲和肽因为在高亲和力、化学修饰的可行性和低成本生产等方面的优点可以用于致病菌的检测。因此在本课题中,我们使用了 Ph.D.12噬菌体随机肽库来筛选可以特异性结合一种食源性病原微生物大肠杆菌O157:H7的多肽,并进一步研究了用亲和肽制备可以高效选择性检测细菌的电化学生物传感器的应用潜能。所获得的主要结果如下:1.经过四轮生物淘选,获得4条出现频率大于1次的噬菌体单克隆,对大肠杆菌O157:H7具备潜在的强亲和性。通过ELISA分析,含亲和多肽AP2(VVSPDMNLLLTN)的噬菌体和AP3(GLHTSATNLYLH)的噬菌体对大肠杆菌O157:H7的结合能力比原始噬菌体文库获得的结合能力高3倍。与其他菌株相比,噬菌体AP3对E.coli O157:H7显示出更好的选择性。以上结果证明筛选过程有效,因此选择AP3作为E.coli O157:H7的识别性亲和肽进行后续研究,用于构建亲和肽组装的金电极电化学生物传感器。2.设计添加三个甘氨酸和一个半胱氨酸在AP3上,GLHTSATNLYLHGGGC可以通过金-硫键自组装到金电极表面。进一步利用电化学参数如:循环伏安法(CV)、电化学阻抗谱(EIS)等描述该传感器的性能及检测的可行性,该生物传感器可以检测大肠杆菌O157:H7的浓度线性范围为2×102 CFU/mL到2×106 CFU/mL,最低检测限可达20 CFU/mL。进一步研究亲和肽-生物传感器的选择性检测,对以下不同细菌表现出优先敏感性,其顺序为:E.coli O157:H7>E.coli DH5α>Bacillus subtilis1 68>Staphylococcus aureus。该生物传感器可以达到快速检测并特异性识别E.coli O157的目的。综上,本课题研究的基于亲和多肽的阻抗传感器化学修饰简单,有效节约检测时间和成本,是一项设计科学、使用简便的检测方法。因此,该结果对快速增长的微生物检测传感器的研究有一定潜力,并可以应用在公共卫生、环境、食品安全上。