近年来,沙门氏菌(Salmonella enteritidis)引发的食源性疾病与食品污染问题已受到全球广泛关注,世界各国对沙门氏菌的检测都高度重视。分子印迹技术通过制备的印迹膜吸附目标菌进行检测,此方法专一性强、灵敏度高、检测速度快、成本低、坚固耐用,可出色地完成对目标菌的检测。细胞传感技术以活细胞为识别元件,根据致病菌毒力因子脂多糖(Lipopolysaccharide,LPS)刺激细胞的反应检测沙门氏菌脂多糖,此方法可模拟毒素在体内的真实效应,具有较高的灵敏度。本文以沙门氏菌为研究对象,选择不同材料的基底研究并构建不同性能的电化学检测芯片,基于构建的芯片分别制备电化学印迹传感器和电化学3D细胞传感器,用于检测食品中的沙门氏菌及其脂多糖。为沙门氏菌的检测研究提供新的途径。研究内容如下:(1)研究不同基底材料制备性能不同的电化学检测芯片。分别以聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene terephthalate,PET)薄膜和纸基为基底材料,采用喷蜡打印、激光雕刻和丝网印刷技术,制备自驱动PET芯片和纸芯片。两种检测芯片的亲水性,结果表明,自驱动PET芯片和纸芯片的测试区都具备良好的亲水性能,亲水性的作用下,PET芯片存在良好的自驱动能力,能够吸附溶液至通道中。纸芯片工作区能够吸收细胞溶液进入纸纤维中,纤维结构为细胞的培养提供了良好的3D培养环境;电化学检测自驱动PET芯片的响应电流为42.93 μA,纸芯片的响应电流为11.4 μA,两种芯片都聚具备良好的导电性能;研究了 PET芯片的自驱动功能和纸芯片对细胞培养的功能,PET芯片具有良好的自驱动能力,纸芯片能为细胞提供3D培养环境。将所制备的两种芯片应用于后续传感器的构建。(2)研究电化学细菌印迹传感方法用于直接检测沙门氏菌。以吡咯(Pyrrole,Py)为功能单体,沙门氏菌为模板菌,在自驱动PET芯片丝网印刷电极上采用电聚合法制备细菌印迹聚合物(Bacterial imprinted polymer,BIP),以BIP为识别元件构建电化学细菌印迹传感器,通过BIP对目标菌的吸附,实现沙门氏菌的直接检测。该传感器在3.0×102～3.0×107 CFU/mL浓度范围内,细菌浓度与峰电流值呈良好的线性关系,线性方程为 y=-1.83x+39.12,R2=0.9924,检出限为 100 CFU/mL。(3)研究电化学细胞传感方法检测沙门氏菌LPS,间接评价食品中沙门氏菌的污染情况。在纸芯片丝网印刷电极上采用一步法电化学制备具有良好生物相容性的聚吡咯(Polypyrrole,PPy)/氧化石墨烯(Graphene oxide,GO)导电膜,将 RAW264.7细胞和海藻酸钠水凝胶复合物滴加于纸纤维中,固定在已修饰的电极表面形成细胞3D培养系统,以RAW264.7细胞为识别元件构建电化学细胞传感器,实现对沙门氏菌LPS的高灵敏快速检测。该传感器在1×10-2～3 ng/mL浓度范围内,LPS浓度与峰电流值呈良好的线性关系,线性方程为y=0.56x+43.64,R2=0.9973;在1×101～1×104 ng/mL浓度范围内,LPS浓度与峰电流值呈良好的线性关系,线性方程为y=0.26x+44.20,R2=0.9940。LPS 的检出限为 3.5×10-3 ng/mL。综上所述,本实验以沙门氏菌为检测对象,以BIP和RAW264.7细胞作为识别元件,电化学工作站为换能器,分别构建了基于自驱动PET芯片的电化学细菌印迹传感器和基于纸芯片的电化学3D细胞传感器,用于食品中沙门氏菌及其LPS的检测。