一种微生物鉴定方法技术

本发明专利技术属于分析化学领域，涉及一种微生物鉴定方法。利用功能化碳点与微生物之间产生的荧光强度变化形成特征图谱，并通过数学统计方法实现对微生物的准确识别、鉴定本发明专利技术使用基于多种功能化碳点的荧光传感阵列，实现了对多种细菌的准确识别、鉴定，摆脱了使用高度特异性识别单元的限制，其构建工艺简单，操作简便，所用时间短，不需昂贵的试剂、仪器，具有很大的推广价值。

【技术实现步骤摘要】
一种微生物鉴定方法
本专利技术属于分析化学领域，涉及一种微生物鉴定方法。
技术介绍
微生物的准确、快速鉴定是医学诊断、环境监测和食品安全等诸多重要领域的关键问题。传统的有效、可靠的鉴定方法包括培养法和聚合酶链反应(PCR)。然而，这些方法需要长时间的培养或者昂贵的设备，这些都限制了它们的广泛应用。到目前为止，人们已经尝试了很多方法来克服传统的微生物鉴定方法，比如使用对特定目标具有特异性的分子识别技术，如抗体、核酸适配体和分子印迹聚合物等。通过这些技术已经实现了对目标的高度特异性的识别、鉴定。然而，它们的广泛应用性受到特异性识别分子的开发和实现对多个相似目标物识别的挑战。近年来，一种名为“化学鼻/舌”的基于传感阵列的识别鉴定技术得到了研究者的广泛关注。在这种方法中，一个有代表性的传感器阵列结合了多个传感单元，这些传感单元对目标物具有光谱的识别能力，而非对特定目标具有高度特异性。每种传感单元对多种目标物产生的信号响应，产生特征指纹图谱，实现对目标物的识别、鉴定。到目前为止，已报道了多种基于荧光聚合物纳米颗粒、酶-纳米颗粒、荧光染料和量子点的阵列传感方法用于微生物的识别、鉴定。虽然已经实现了对微生物的良好选择性和鉴定，但是这些传感阵列的构建过程复杂和检测程序的繁琐，仍然限制了他们的实际应用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种微生物鉴定方法。为实现上述目的，本专利技术采用技术方案为：一种微生物鉴定方法，利用功能化碳点与微生物之间产生的荧光强度变化形成特征图谱，并通过数学统计方法实现对微生物的准确识别、鉴定。进一步的说，将功能化碳点加入至微孔板中形成阵列，再于微孔板的孔中加入微生物混合，利用产生的荧光强度变化形成的特征图谱，通过线性判别分析，可实现对微生物的准确识别、鉴定。所述功能化碳点为苯硼酸、万古霉素或多粘菌素。所述微生物为大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、李斯特菌、脱硫弧菌、铜绿假单胞菌或松鼠葡萄球菌。所述功能化碳点在体系中的最终浓度为0.1-1mg/mL；所述微生物浓度为OD600＝0.1-1；所述带有功能化碳点物质与微生物按1:1比例混合。所述功能化碳点与微生物混合于室温下培养15min-120min。本专利技术的有益效果在于：本专利技术使用基于多种功能化碳点的荧光传感阵列，实现了对多种细菌的准确识别、鉴定，摆脱了使用高度特异性识别单元的限制，其构建工艺简单，操作简便，所用时间短，不需昂贵的试剂、仪器，具有很大的推广价值。附图说明图1为本专利技术实施例提供的基于三种功能化碳点的荧光传感阵列对六种不同微生物(大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、李斯特菌、脱硫弧菌、铜绿假单胞菌和松鼠葡萄球菌)的荧光响应特征指纹图谱。图2为本专利技术实施例提供的基于三种功能化碳点的荧光传感阵列对六种微生物响应后的线性判别分析图。图3为本专利技术实施例提供的基于三种功能化碳点的荧光传感阵列对六种微生物的聚类分析图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的解释说明。实施例1将大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、李斯特菌、脱硫弧菌、铜绿假单胞菌和松鼠葡萄球菌按照现有文献记载分别活化、培养，而后离心去除上清，分别的各菌株的沉淀，所得沉淀分别经PBS缓冲液对其进行洗涤三次，最后分别用PBS缓冲液调节各种微生物浓度至OD600＝1.0，待用；将100μL1mg/mL苯硼酸、万古霉素和多粘菌素功能化碳点分别加入到96孔板中，并测量其荧光强度F0(λex/em＝350nm/455nm)。然后，将不同菌悬液分别加入至不同的孔板中，每孔中加入100μL菌液(OD600＝1.0)，在室温培养60min后，测量其荧光强度F。所有测试结果均重复6次。同时将上述测定过程中培育时间在15-200min内调整，即均能实现对相应微生物的荧光信号响应。通过不同菌株分别与不同功能化碳点获得的F和F0，计算各自(F0-F/F0)的数值并作图，得荧光响应特征指纹图谱(参见图1)。其是由3种碳点×6种微生物×6次重复的数据矩阵得到的。而后利用数据统计分析软件SPSS21.0对由荧光传感阵列所得的荧光响应特征指纹图谱进行线性分析和聚类分析(参见图2和3)，由图2中每个点代表一个样品，点之间的距离代表样品之间的特征差异大小。从图中可以看出，同一种微生物的平行实验点离散度较小，说明该荧光传感阵列的重复性好，同时这六种微生物之间没有相互干扰，实现了对其的准确识别、鉴定。同时，从图3中也可以看出，同一微生物的重复样品都被归为一类，且不同微生物之间没有重叠，也证明了该荧光传感阵列对微生物的识别、鉴定能力。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微生物鉴定方法，其特征在于：利用功能化碳点与微生物之间产生的荧光强度变化形成特征图谱，并通过数学统计方法实现对微生物的准确识别、鉴定。

【技术特征摘要】
1.一种微生物鉴定方法，其特征在于：利用功能化碳点与微生物之间产生的荧光强度变化形成特征图谱，并通过数学统计方法实现对微生物的准确识别、鉴定。2.按权利要求1所述的微生物鉴定方法，其特征在于：将功能化碳点加入至微孔板中形成阵列，再于微孔板的孔中加入微生物混合，利用产生的荧光强度变化形成的特征图谱，通过线性判别分析，可实现对微生物的准确识别、鉴定。3.按权利要求1或2所述的微生物鉴定方法，其特征在于：所述功能化碳点为苯硼酸、万古霉素或多粘菌素。...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑来宝，张盾，戚鹏，
申请(专利权)人：中国科学院海洋研究所，
类型：发明
国别省市：山东,37