肠炎沙门氏菌噬菌体SEP37及其电化学阻抗谱传感器和检测方法技术

本发明专利技术公开了一株肠炎沙门氏菌噬菌体SEP37及其电化学阻抗谱传感器和检测方法，其保藏编号：CCTCC NO：M 20211127；所述传感器以上述噬菌体为生物识别元件，所述传感器由包含三电极的测量装置，氮气供应装置，电化学分析仪组成，该电化学分析仪与上级计算机实现通讯。该噬菌体SEP37具有高度的特异性特点，利用该噬菌体SEP37得到的电化学阻抗谱传感器是一种可快速准确的检测各类样品中沙门氏菌的潜在工具，该传感器的检测方法具有检测限低、特异性高、稳定性好、检测速度快的特点；使用该传感器检测加标的湖水、生菜和鸡肉样品，结果表明该传感器能快速准确检测并定量样品中细菌浓度。浓度。浓度。

【技术实现步骤摘要】
肠炎沙门氏菌噬菌体SEP37及其电化学阻抗谱传感器和检测方法


[0001]本专利技术涉及生物传感器
，具体涉及一株肠炎沙门氏菌噬菌体SEP37及其电化学阻抗谱传感器和检测方法。

技术介绍

[0002]沙门氏菌引起的食源性疾病是世界范围内严重的公共卫生问题，给人类的健康和经济发展带来沉重负担，而目前已有的检测方法或多或少存在一些缺点，如微生物培养及生理生化鉴定耗时费力，免疫学方法需要获得高亲和力的抗体，分子生物学方法不能区分活死细胞，易出现假阳性结果等，因此，沙门氏菌的快速、准确检测一直是研究的热点。近年来，基于噬菌体的生物传感器被认为是检测食源性病原体的高效且简单的工具，并越来越引起研究者的关注，有望成为一种选择性好、灵敏度高、分析速度快、成本低的检测工具。
[0003]噬菌体(bacteriophage or phage)作为地球上数量最多的生物(10
31
个)是一种能够特异性识别并感染细菌的病毒，因此，可以基于噬菌体和细菌之间的特异性识别关系将其作为生物识别元件。用噬菌体作为一种生物识别元件具有多种优势：
[0004]第一，它们在自然界中无处不在，对恶劣环境的忍耐力强；
[0005]第二，它们对细菌菌株具有高度特异性，而对人类无害；
[0006]第三，它们易于基因和化学修饰因而拥有更稳定和可控的特性，同时它们的生产成本也较低，且存活时间更长。
[0007]近些年，一方面基于噬菌体的电化学生物传感器由于其固有的优势而成为研究热点，如特异性强、检测限低、稳定性好等；另一方面，在电化学生物传感器中由于电化学阻抗谱(Electrochemical Impedance Spectroscopy，EIS)检测方法对电极表面的修饰和生物识别过程极其敏感，可以准确地检测到与生物识别元件结合的分析物引起的细微电荷转移阻抗(Charge Transfer Resistance，Rct)的变化而得到广泛使用。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供了一株肠炎沙门氏菌噬菌体SEP37及其电化学阻抗谱传感器和检测方法。
[0009]为实现上述目的，本专利技术所涉及一株肠炎沙门氏菌噬菌体(Salmonella enteritidis bacteriophage)SEP37，其保藏编号：CCTCC NO：M 20211127。
[0010]上述肠炎沙门氏菌噬菌体(Salmonella enteritidis bacteriophage)SEP37保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为：CCTCC NO：M 2021127，保藏日期为2021年9月1日，地址：中国武汉武汉大学。
[0011]上述肠炎沙门氏菌噬菌体(Salmonella enteritidis bacteriophage)SEP37为实验室分离纯化得到，其特异性强，能够识别不同血清型的沙门氏菌，而不识别其他种属的细菌；使用透射电子显微镜观察其形态，所述噬菌体SEP37属于肌尾科(Myoviridae family)
噬菌体；其具有快速吸附沙门氏菌的特点(25min可达到最大吸附速率)；其具有高pH稳定性(3～12)和热稳定性(30～60℃)。
[0012]本专利技术还提供了一种基于噬菌体的检测沙门氏菌的电化学阻抗谱生物传感器，所述传感器以上述噬菌体为生物识别元件，所述传感器由包含三电极的测量装置，氮气供应装置，P4000A
‑
PARSTAT 4000A电化学分析仪组成，该电化学分析仪与上级计算机实现通讯。
[0013]进一步地，所述三电极的测量装置包括含有氧化还原探针的反应器和置于氧化还原探针中的三电极，所述三电极分别为工作电极、铂丝对电极、Ag/AgCl参比电极(该工作电极具备特异性识别捕获沙门氏菌和传导电信号的双功能作用；铂丝对电极用于形成闭合回路，Ag/AgCl用做标准电势的参照)。
[0014]再进一步地，所述工作电极由以下步骤制作而成：
[0015]1)将金盘电极机械打磨抛光，清洗，活化；
[0016]2)将金纳米颗粒物理沉积至金盘电极的工作面，得到GDE
‑
AuNPs；
[0017]3)然后将GDE
‑
AuNPs浸入4℃的巯基乙胺溶液中12h；得到GDE
‑
AuNPs
‑
Cys
[0018]4)再将GDE
‑
AuNPs
‑
Cys浸入活化的噬菌体SEP37悬液中4h，得到GDE
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AuNPs
‑
Cys
‑
PhageSEP37
[0019]5)最后将GDE
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AuNPs
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Cys
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PhageSEP37与牛血清白蛋白溶液共孵育30min，冲洗，得到工作电极(GDE
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AuNPs
‑
Cys
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PhageSEP37
‑
BSA)。
[0020]再进一步地，所述金盘电极(Gold Disk Electrode，GDE)直径为2mm，
[0021]所述步骤2)中，
[0022]金纳米颗粒(AuNPs)直径为25～30nm，
[0023]巯基乙胺(Cysteamine，Cys)的使用摩尔浓度为1mmol/L，
[0024]肠炎沙门氏菌噬菌体SEP37的使用滴度为：5
×
10
10
PFU/mL，
[0025]牛血清白蛋白(Bovine Serum Albumin，BSA)的质量分数为2％。
[0026]再进一步地，所述氧化还原探针为含有铁氰化钾、亚铁氰化钾和氯化钾的混合水溶液；其中，混合水溶液中，铁氰化钾、亚铁氰化钾的摩尔浓度均为0.5mmol/L，氯化钾的摩尔浓度为0.1mol/L。
[0027]本专利技术还提供了一种电化学阻抗谱生物传感器检测沙门氏菌的方法，包括以下步骤：
[0028]1)首先将工作电极浸入待测溶液中并轻微扰动溶液，使肠炎沙门氏菌噬菌体SEP37捕获沙待测溶液中的沙门氏菌；
[0029]2)将捕获沙门氏菌后的工作电极用无菌蒸馏水轻柔冲洗，并将工作电极安装至三电极测量装置中，测量开始前先向含有氧化还原探针的反应器中通入高纯氮气且测量过程一直维持在氮气氛围中；
[0030]3)使用电化学分析仪进行EIS测量，并使用软件VSimpVin 3.60拟合电极表面电荷转移阻抗(Charge Transfer Resistance，Rct)值进行数据分析。
[0031]作为优选方案，所述电化学分析仪的运行参数为：交流扰动振幅为10mV。
[0032]作为优选方案，所述电化学分析仪的检测的频率为0.1～105Hz。
[0033]本专利技术的有益效果：
[0034]1、基于噬菌体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一株肠炎沙门氏菌噬菌体(Salmonella enteritidis bacteriophage)SEP37，其保藏编号：CCTCC NO：M 20211127。2.一种基于噬菌体的检测沙门氏菌的电化学阻抗谱生物传感器，其特征在于：所述传感器以权利要求1所述噬菌体为生物识别元件，且所述传感器由包含三电极的测量装置，氮气供应装置，P4000A
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PARSTAT4000A电化学分析仪组成，该电化学分析仪与上级计算机实现通讯。3.根据权利要求2所述电化学阻抗谱生物传感器，其特征在于：所述三电极的测量装置包括含有氧化还原探针的反应器和置于氧化还原探针中的三电极，所述三电极分别为工作电极、铂丝对电极、Ag/AgCl参比电极。4.根据权利要求3所述电化学阻抗谱生物传感器，其特征在于：所述工作电极由以下步骤制作而成：1)将金盘电极机械打磨抛光，清洗，活化；2)将金纳米颗粒物理沉积至金盘电极的工作面，得到GDE
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AuNPs；3)然后将GDE
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AuNPs浸入4℃的巯基乙胺溶液中12h；得到GDE
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AuNPs
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Cys4)再将GDE
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AuNPs
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Cys浸入活化的噬菌体SEP37悬液中4h，得到GDE
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AuNPs
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Cys
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PhageSEP375)最后将GDE
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AuNPs
‑...

【专利技术属性】
技术研发人员：王小红，王吉，李慧慧，丁一峰，朱文娟，
申请(专利权)人：华中农业大学，
类型：发明
国别省市：