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1、SPR生物传感器在食品安全领域的应用研究l2传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)2007年第26卷第5期?研究与探讨{=}◇,}SPR生物传感器在食品安全领域的应用研究王凯.殷涌光(1.哈尔滨工业大学海洋学院.山东威海264209;2.吉林大学生物与农业工程学院,吉林长春130025)摘要:使用集成化手持式SpreetaSPR传感器快速检测大肠杆菌E.Coli0157:H7,利用大肠杆菌抗体的免疫吸附反应,采用亲和素一生物素系统放大检测的响应信号,并引入复合抗体作为第二抗体,整个检测过程在ih内完成,实现病原微生物的快速检测
2、.关键词:表面等离子体共振生物传感器;快速检测;亲和素一生物素系统;复合抗体中图分类号:TS207.4文献标识码:A文章编号:1000—9787(2007)05-0012—03ResearchonapplicationofSPRbiosensorinf00dsafetyrapidassayWANGKai,YINYong—guang(1.SchooloftheOcean,HarbinInstituteofTechnology,Weihai264209,China;2.CollegeofBiologicalandAgriculturalEngineering.JjJinUnivers
3、ity,Changchun130025,China)Abstract:ArapidassayforE.Coli0157:H7hasbeendevelopedbyusingintegratedportableSpreetaSPRbiosensor.TheassayisbasedontheimmuneadsorptionofE.Coliantibody.Avidin—biotinsystemandsecondaryantibodyhavebeenusedtoachievetherapidassayforpathogeninlessthan1h.Keywords:surfaceplas
4、monresonance(SPR)biosensor;rapidassay;avidin-biotinsystem;compoundanti'body0引言自从LiedbergB等人l2将SPR技术用于化学传感器研究领域以来,SPR传感器逐渐成为国际传感器领域的研究热点.我国开展SPR传感器的研究较晚,尚处于起步阶段].国内尚没有将SPR传感器用于食品中病原微生物检测的研究报道.与传统的相互作用技术(如,超速离心,荧光法,热量测定法等)相比,SPR生物传感器具有显着特点:1)实时检测,能动态地监测生物分子相互作用的全过程;2)无需标记样品,保持了分子活性;3)检测过程方便快捷,灵
5、敏度高;4)能跟踪监控固定的配体的稳定性;5)由于SPR基于对未穿透样品的反射光的测量,所以,检测能在混浊的甚至不透明的样品中进行HJ.基于以上特点,SPR生物传感器得以在生物分子相互作用,药物筛选,临床诊断,食物检测及环境监控,膜生物学等领域广泛应用.本文作者主要进行SPR传感器在食品安全领域对病原微生物进行快速检测的研究.食品的微生物污染是个非常严重的问题,其中,大肠杆收稿日期:2007一o3--30基金项目:吉林省科技厅国际合作基金资助项目(20020802)菌是在污染食品中对人危害较大的一种细菌.它是婴儿腹泻的主要病原菌,有高度传染性,严重者可致死.尤其是肠出血性大肠杆菌
6、0157,能引起散发性或暴发性出血性结肠炎,对人危害极大.1999年,我国部分地区发生了肠出血性大肠杆菌0157:H7感染性腹泻的暴发.因此,食品工业急需一种快速简便的分析方法,以对食品中的微生物污染物,如大肠杆菌进行检测.利用SPR生物传感器对于抗原一抗体结合反应的实时检测和高灵敏度的特点,将其应用于大肠杆菌E.Coli0157:H7的检测研究.1实验原理表面等离子体共振(SPR)是一种物理光学现象.表面等离子体(sP)是沿着金属和电介质问界面传播的电磁波形成的.当平行表面的偏振光以称为表面等离子体共振角入射在界面上,发生衰减全反射时,入射光被耦合入表面等离子体内,光能大量被吸
7、收,在这个角度上由于表面等离子体共振引起界面反射光显着减少.由于SPR对金属表面电介质的折射率非常敏感,不同电介质其表面等离子体共振角不同.同种电介质,其附在第5期王凯,等:SPR生物传感器在食品安全领域的应用研究13金属表面的量不同,则SPR的响应强度不同.基于这种原理的生物传感器通常将一种具特异识别属性的分子即配体固定于金属膜表面,监控溶液中的被分析物与该配体的结合过程.在复合物形成或解离过程中,金属膜表面溶液的折射率发生变化,可以实时被SPR生物传感器检测出来J.由于抗原,
