沙门氏菌传感器、制备方法及沙门氏菌浓度的检测方法技术

本发明专利技术公开了沙门氏菌传感器、制备方法及沙门氏菌浓度的检测方法，所述沙门氏菌传感器包括：电解池，设置在电解池内的电解液，设置在电解池内的有机电化学晶体管，及设置在电解池内的栅电极；所述有机电化学晶体管包括：衬底，设置在衬底之上的源电极和漏电极，及涂覆在衬底之上连接源电极和漏电极的有机半导体薄膜层；所述栅电极上修饰有光电活性半导体材料作为传感器的敏感功能层；修饰有光电活性半导体材料的栅电极上固定有用于与沙门氏菌结合的抗体。本发明专利技术沙门氏菌传感器具有极高的灵敏度和极低的检测极限，且设备简单，易微型化。本发明专利技术基于所述沙门氏菌传感器的沙门氏菌浓度的检测方法，可以实现快速、简便的高灵敏沙门氏菌浓度检测。

Salmonella sensor, process for preparing Salmonella, and method for detecting Salmonella concentration

The invention discloses a detection method of Salmonella sensor, preparation method and the concentration of Salmonella, the Salmonella sensor includes a set of electrolytes in the electrolytic cell, an electrolytic cell, arranged in an electrolytic cell of organic electrochemical transistors arranged in the electrolytic cell, and the gate electrode; the organic transistor includes a substrate, a source electrode is formed above the substrate and the drain electrode, the organic semiconductor thin film layer coated on the substrate and connected to the source electrode and the drain electrode; the gate electrode modified with photoelectric active semiconductor material as a sensitive function layer sensor; modification for antibody and Salmonella combination a fixed grid electrode photoelectric activity on semiconductor materials. The Salmonella sensor of the present invention has extremely high sensitivity and extremely low detection limit, and the equipment is simple and easy to be miniaturized. Based on the detection method of Salmonella concentration in the Salmonella sensor, a quick, simple and high sensitive Salmonella concentration detection method can be realized.

【技术实现步骤摘要】
沙门氏菌传感器、制备方法及沙门氏菌浓度的检测方法
本专利技术涉及生物传感
，尤其涉及一种沙门氏菌传感器、制备方法及沙门氏菌浓度的检测方法。
技术介绍
沙门氏菌属于革兰氏阴性菌，为一种肠道杆菌致病菌，是引起食物中毒的重要病原菌，其分布广泛，极易污染水源及各类食物，尤其是禽蛋肉类产品。在各类细菌性的食物中毒中，沙门氏菌引起的食物中毒的案例常年位居前列，近年来，我国沙门氏菌感染事件不断增加，一半以上的细菌性食物中毒是由沙门氏菌引起的，可见沙门氏菌污染已经严重威胁到了人类健康，制约了经济发展，因此，开发简便、准确、快速、灵敏的沙门氏菌检测技术对于保障食品安全和人类健康具有重大意义。目前，检测沙门氏菌的方法主要有传统标准检测方法、分子生物学方法、免疫学方法、电阻抗法、沙门氏菌显色培养基法等，其中传统标准检测方法、分子生物学方法、免疫学方法为应用最为广泛的三种方法。传统标准检测方法需要预增菌，选择性增菌以及分离等许多复杂繁琐的步骤，全过程至少需要4~7天。显然，传统标准检测方法已无法满足快速检测沙门氏菌的要求。以分子生物学为基础的方法主要有扩增片段长度多态性技术(AFLP)、聚合酶链反应技术（PCR）核酸探针、基因芯片技术等，分子生物学方法检测快速且灵敏度高，但需要昂贵的仪器和熟练的技术人员，且样品的前处理较复杂，因此不适合现场实地的检测和监控。免疫方法包括酶联免疫吸附法（ELISA)）、斑点酶联免疫吸附法（Dot-ELISA）、免疫磁性分离技术、免疫荧光标记法等，免疫学方法简便、快速、且灵敏度高，但检测低浓度目标物时易出现假阴性或假阳性的结果，且其结果解读需要一定的专业知识，不便于基层检测。因此，现有技术还有待于改进和发展。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种沙门氏菌传感器、制备方法及沙门氏菌浓度的检测方法，从而解决现有的沙门氏菌检测技术灵敏度低，设备昂贵，样品处理过程繁琐的问题。本专利技术的技术方案如下：一种沙门氏菌传感器，用于检测沙门氏菌的浓度，所述沙门氏菌传感器包括：电解池，设置在所述电解池内的电解液，设置在所述电解池内的有机电化学晶体管，及设置在所述电解池内的栅电极；所述有机电化学晶体管包括：衬底，设置在所述衬底之上的源电极和漏电极，及涂覆在衬底之上连接源电极和漏电极的有机半导体薄膜层；所述栅电极上修饰有光电活性半导体材料作为传感器的敏感功能层；修饰有光电活性半导体材料的栅电极上固定有用于与沙门氏菌结合的抗体。所述的沙门氏菌传感器，其中，所述光电活性半导体材料为有机半导体材料、无机半导体材料或二者的组合。所述的沙门氏菌传感器，其中，所述衬底是由玻璃、聚合物柔性材料或硅片制成。所述的沙门氏菌传感器，其中，所述源电极、漏电极及栅电极是由金属材料、金属氧化物半导体材料、合金材料构成。所述的沙门氏菌传感器，其中，所述有机半导体薄膜层由聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸、聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺、聚咔唑或者聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸、聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺、聚咔唑的两种或两种以上的共聚物中的至少一种构成。所述的沙门氏菌传感器，其中，所述源电极和漏电极的厚度为50-500nm；所述有机半导体薄膜层的厚度为10-300nm。一种如以上任一项所述的沙门氏菌传感器的制备方法，包括步骤：A、彻底清洗衬底并干燥，在衬底上制备源电极和漏电极，在源电极和漏电极之间制备有机半导体薄膜层，得到有机电化学晶体管；B、彻底清洗栅电极并干燥，在栅电极上修饰光电活性半导体材料作为传感器的敏感功能层，在修饰有光电活性半导体材料的栅电极上固定用于与沙门氏菌结合的抗体，得到固定有抗体的修饰后的栅电极；C、将有机电化学晶体管和固定有抗体的修饰后的栅电极放置于装有电解液的电解池中，制得所述沙门氏菌传感器。所述的沙门氏菌传感器的制备方法，其中，所述步骤A中，所述的源电极和漏电极是通过真空热蒸镀、磁控溅射或气相沉积中的一种方法制备；制备有机半导体薄膜层的方法为旋涂或喷墨印刷。一种基于以上所述的沙门氏菌传感器的沙门氏菌浓度的检测方法，所述沙门氏菌浓度的检测方法包括：在光照条件下，通过栅电极上的抗体与沙门氏菌的结合，使栅电极上的光电流变化，引起有机电化学晶体管的沟道电流的变化，通过测量有机电化学晶体管沟道电流的变化来实现对不同浓度沙门氏菌的检测。所述的沙门氏菌浓度的检测方法，其中，所述沙门氏菌浓度的检测方法还包括：在沙门氏菌上修饰金纳米颗粒。有益效果：本专利技术沙门氏菌传感器具有极高的灵敏度和极低的检测极限，且设备简单，易微型化。本专利技术基于所述沙门氏菌传感器的沙门氏菌浓度的检测方法，可以实现快速、简便的高灵敏沙门氏菌浓度检测。附图说明图1是本专利技术沙门氏菌传感器的整体结构示意图。图2是本专利技术所述有机电化学晶体管的结构示意图。图3为光照“关-开”下栅电极修饰有CdSQDs的器件的Ids-T曲线。图4为沙门氏菌（沙门氏菌浓度为108cells/ml）与抗体结合前后所测的Ids-T曲线（a为CdSQDs修饰的栅电极的Ids-T曲线，b为固定抗体在CdSQDs修饰的栅电极上的Ids-T曲线，c为沙门氏菌与抗体结合后的Ids-T曲线）。图5为采用光电化学分析方法测试不同浓度沙门氏菌的结果。图6为基于位阻效应的沙门氏菌传感器测试不同浓度沙门氏菌的结果。图7为基于激子—等离子体效应的沙门氏菌传感器测试不同浓度沙门氏菌的结果。具体实施方式本专利技术提供一种沙门氏菌传感器、制备方法及沙门氏菌浓度的检测方法，为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术提供一种用于检测沙门氏菌的浓度的沙门氏菌传感器，如图1、图2所示，包括：电解池1，设置在所述电解池1内的电解液2，设置在所述电解池1内的有机电化学晶体管9，及设置在所述电解池内的栅电极3；所述有机电化学晶体管9包括：衬底5，设置在所述衬底5之上的源电极7和漏电极8，及涂覆在衬底5之上连接源电极7和漏电极8的有机半导体薄膜层6；所述栅电极3上修饰有光电活性半导体材料4作为传感器的敏感功能层；修饰有光电活性半导体材料的栅电极3上固定有用于与沙门氏菌结合的抗体。进一步的，本专利技术实施例中，所述光电活性半导体材料为有机半导体材料、无机半导体材料或二者的组合；例如CdS、TiO2。进一步的，本专利技术实施例中，所述衬底是由玻璃、聚合物柔性材料（例如PET）或硅片制成。进一步的，本专利技术实施例中，所述源电极、漏电极及栅电极是由金属材料、金属氧化物半导体材料、合金材料构成；例如Au、Ag、Pt、Cu、ITO等。进一步的，本专利技术实施例中，所述有机半导体薄膜层由聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸（（PEDOT:PSS）、聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺、聚咔唑或者聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸、聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺、聚咔唑的两种或两种以上的共聚物中的至少一种构成。进一步的，本专利技术实施例中，所述源电极和漏电极的厚度为50-500nm。进一步的，本专利技术实施例中，所述有机半导体薄膜层的厚度为10-300nm。进一步的，本专利技术实施例中，将源电极、漏电极和栅电极放置于装有电解液的电解池中进行检测，所述电解液本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种沙门氏菌传感器，用于检测沙门氏菌的浓度，其特征在于，所述沙门氏菌传感器包括：电解池，设置在所述电解池内的电解液，设置在所述电解池内的有机电化学晶体管，及设置在所述电解池内的栅电极；所述有机电化学晶体管包括：衬底，设置在所述衬底之上的源电极和漏电极，及涂覆在衬底之上连接源电极和漏电极的有机半导体薄膜层；所述栅电极上修饰有光电活性半导体材料作为传感器的敏感功能层；修饰有光电活性半导体材料的栅电极上固定有用于与沙门氏菌结合的抗体。

【技术特征摘要】
1.一种沙门氏菌传感器，用于检测沙门氏菌的浓度，其特征在于，所述沙门氏菌传感器包括：电解池，设置在所述电解池内的电解液，设置在所述电解池内的有机电化学晶体管，及设置在所述电解池内的栅电极；所述有机电化学晶体管包括：衬底，设置在所述衬底之上的源电极和漏电极，及涂覆在衬底之上连接源电极和漏电极的有机半导体薄膜层；所述栅电极上修饰有光电活性半导体材料作为传感器的敏感功能层；修饰有光电活性半导体材料的栅电极上固定有用于与沙门氏菌结合的抗体。2.根据权利要求1所述的沙门氏菌传感器，其特征在于，所述光电活性半导体材料为有机半导体材料、无机半导体材料或二者的组合。3.根据权利要求1所述的沙门氏菌传感器，其特征在于，所述衬底是由玻璃、聚合物柔性材料或硅片制成。4.根据权利要求1所述的沙门氏菌传感器，其特征在于，所述源电极、漏电极及栅电极是由金属材料、金属氧化物半导体材料、合金材料构成。5.根据权利要求1所述的沙门氏菌传感器，其特征在于，所述有机半导体薄膜层由聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸、聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺、聚咔唑或者聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸、聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺、聚咔唑的两种或两种以上的共聚物中的至少一种构成。6.根据权利要求1所述的沙门氏菌传感器，其特征在于，所述源电极和漏电极的厚度为50-500nm；...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋家俊，林鹏，刘丹，柯善明，曾燮榕，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：广东,44