沙门氏菌,作为最常见的食源性病原菌之一,广泛存在于鸡蛋、牛奶、家禽、肉类和生鲜蔬菜等食品中。该菌引起的食源性疾病症状主要有腹痛、腹泻、痉挛、发烧等,严重情况下甚至可以导致死亡,已经对全球食品安全和公共卫生安全造成了严重威胁。因此,迫切需要建立一种快速灵敏、准确可行的食品中沙门氏菌的检测方法。近年来,电化学检测方法凭借其高灵敏度、低成本、分析速度快、操作简单等优势,已成为各种生物分子检测领域的研究热点。此外,单引物等温扩增技术（SPIA）是近年来报道的新型线性核酸等温扩增技术,与其他核酸扩增策略相比具有高保真性、低污染性以及高稳定性等优势。本研究首次开发了一种结合单引物等温扩增技术的电化学生物传感器（命名为SPIA-E）来检测食品中的沙门氏菌。首先,构建基于SPIA的电化学生物传感器。针对沙门氏菌特异性基因invA进行SPIA反应,获得沙门氏菌的扩增产物,并设计与扩增产物特异性结合的探针P2。其次,在玻碳电极（GCE）表面修饰金纳米粒子（AuNPs/GCE）,通过Au-S键将探针P2固定在AuNPs/GCE表面（P2/AuNPs/GCE）。再将固定好的电极浸泡在MCH溶液中,以形成排列有序的DNA分子单层结构并占据剩余的金纳米粒子结合位点,形成MCH/P2/AuNPs/GCE。扫描电镜图像显示AuNPs在GCE表面分布均匀,形态良好。根据CV和EIS图像可知AuNPs、探针P2、MCH被依次修饰到电极上。然后对该传感器的可行性进行了验证。本研究设计了沙门氏菌阳性试验和空白对照试验,两组试验电流响应值差异明显,能够明确地将阳性和空白对照结果区分开来。采用聚丙烯酰氨凝胶电泳对SPIA扩增结果进行了验证,表观分子量与预期结果一致。其次对实验条件进行了优化,确定SPIA-E体系中dNTPs的添加量为4μL,Bca DNA聚合酶和RNase H酶的添加量分别为1 μL和0.5 μL,探针P2的浓度为6 μM,P2和AuNPs/GCE的孵育时间为10 h,P2与SPIA扩增产物的杂交时间为90 min。最后,在最佳实验条件下,对该传感器的性能进行分析。首先,使用构建的SPIA-E方法对不同浓度的沙门氏菌基因组DNA进行检测,发现电流值与DNA浓度的对数值存在线性关系,方程为ΔI%=9.5941 lg Cgenomic DNA+57.5578,R2=0.9916,线性响应范围为10 fg/μL～50 ng/μL,检出限为4.5 fg/μL。与其他方法对比,检出限更低,线性响应范围更宽。此外,还对该传感器的特异性、重复性、稳定性进行了分析:对5株沙门氏菌菌株与7株不同的非沙门氏菌菌株进行了 SWV测量,结果显示该方法对于沙门氏菌的检测具有较高的特异性;6次重复试验测量的SWV值的RSD为4%,表明本方法具有良好的重复性;在4℃保存12天后,电流值仍然保持在初始值的90%以上,表明该方法具有良好的稳定性。为了评估SPIA-E方法的实际应用效果,利用本方法和实时荧光PCR（RT-PCR）方法同时对沙门氏菌污染的食品样本进行了检测,SPIA-E检测结果与RT-PCR结果高度一致,回收率在93%～110%,表明本方法有较大的实际应用潜力。综上所述,本研究首次研发了基于SPIA的电化学生物传感器,并将其成功地应用于沙门氏菌的检测,提高了检测灵敏度,扩大了线性范围。SPIA-E方法为快速、灵敏检测食品中的沙门氏菌提供了一种新技术,在食品安全监测中具有良好的应用前景。