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目的:大肠杆菌是严重危害健康的食源性肠道致病菌之一,实现对大肠杆菌的快速检测,是预防与控制食源性疾病的关键环节之一。PCR(聚合酶链反应法)和ELISA(酶联免疫法)是目前较常用的食品病原菌快速检测手段;但是因为其两者均需要通过一系列复杂的生化处理过程,操作比较繁琐,仍未从根本上降低病原菌的检测时间提高检测速度,难以满足实际快速检测的要求。实践中需要一种更为可靠的新型检测技术,它需具有检测速度快、灵敏度高、实用性较强及低成本检测的特点,而电化学生物传感检测技术作为一种新型检测技术充分集合上述优点,它在各种食品致病菌检测技术中逐步成为关注的焦点。电化学生物传感器主要由两个关键部分构成:一是生物传感界面,即含有生物分子的识别层;第二就是换能器部分(电极),主要用来构建生物传感界面的基础部分。传统换能器(电极)的共同点在于电极体系过于复杂:所需反应液体积过大(5-30ml),检测样本数量过于单一,进行传感器界面构建前电极预处理耗时繁琐,仅电极经过研磨、超声处理最少需要10min来完成,并未实现真正意义上的快速检测。为了克服传统致病菌检测方法的不足,实现电化学生物传感器检测技术在大肠杆菌快速检测中的应用,本文的目的在于制作基于MEMS的电化学电极阵列,将生物传感器敏感元件的三维尺寸压缩,提高电化学生物传感器的检测速度与实用性并实现对大肠杆菌的快速检测应用。方法:1.通过腐蚀、键合、光刻、氧化、扩散和溅射等工艺在75mm×25mm光学玻片上制备了基于微机械电子系统的电化学电极阵列,该电极阵列含有16个三金电极单元。2.在电化学电极表面构建“11-巯基十一烷酸—BPA”单分子自组装层;并在单分子层表面固定特异性大肠杆菌DNA检测探针序列。3.通过循环伏安法(CV)、计时电流法(IT)及交流阻抗法(EIS)对电化学电极阵列基础性能及被修饰过程进行表征。4.在性能良好的电化学电极阵列上实现对大肠杆菌的16S rDNA的靶分子的快速检测。结果:1.该电极阵列含有16个三金电极单元,每个单元之间的差异性≤3.7%,电极表面Rct值为28,预处理时间1min,反应液量1~50μL。2.用该电极阵列构建的生物传感器实现了对大肠杆菌特异性靶分子序列的检测,检测下限达到1×10-8mol/L。3.该电化学电极阵列能满足多通道微量检测的需求,在其表面可方便地进行生物功能化修饰,应用范围广,实用性强。