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目的尿路感染是最常见的细菌感染性疾病之一,临床急需建立能快速鉴别细菌种类、明确细菌对抗生素敏感性的方法,以指导临床正确诊断和合理用药。本研究通过利用噬菌体对细菌的特异性识别,以及葡萄糖氧化酶&辣根过氧化物酶-磷酸铜有机-无机杂交纳米花的信号放大功能,并整合稳定、高效的捕获探针——抗菌肽magainin I,构建新型电化学传感器,拟实现对尿液中活E.coli的快速灵敏检测。并对新构建的电化学传感器进行条件优化和性能评价。方法1.合成有机-无机杂交纳米花:在PBS中同时加入一定量的Cu SO4·5H2O、HRP以及GOx,在室温下反应12 h后收集沉淀物,并对其形态和性能进行表征。2.合成纳米花&金纳米颗粒&硫堇&噬菌体（nanoflowers&AuNPs&Thi&phage）纳米复合物:在AuNPs的桥接作用下,通过Au-NH键将Thi和T4噬菌体连接到纳米花表面,收集连接反应后的复合物,并对其进行表征。3.构建电化学传感器:抗菌肽magainin I通过Au-S键被固定到金电极表面。当E.coli存在时,nanoflowers&AuNPs&Thi&phage将被连接到电极表面,从而启动电化学传感器,实现对E.coli的定量检测。4.优化实验条件:对抗菌肽的浓度、抗菌肽在电极表面的固定时间、工作液的pH、纳米花复合物与E.coli的孵育时间等条件进行优化,以提高信噪比和检测灵敏度。5.评价电化学传感器的性能:在最优条件下,通过对不同浓度梯度的E.coli进行检测,对传感器的重复性、特异性、线性范围、最低检测限和稳定性进行评价。6.尿液标本中的回收实验:用健康尿样配制不同浓度的E.coli（1.5×103 CFU/mL、1.5×105 CFU/mL、1.5×107 CFU/mL）,用已构建好的电化学传感器和传统方法（培养和计数）同时对这些样本的进行检测。结果1.杂交纳米花形态学和光谱学的表征结果:（1）扫描电镜证实HRP&GOx-Cu3（PO4）2纳米花呈花瓣状,形态均一,并具有良好的分散性;（2）傅里叶变换红外光谱证实纳米花中含有HRP和GOx成分;（3）X射线衍射证实纳米花呈高度结晶状,且其晶体结构与Cu3（PO4）2晶体结构相似;（4）X射线光电子能谱证实纳米花中主要含磷、铜、碳、氧、氮等元素。2.Nanoflowers&AuNPs&Thi&phage纳米复合物的电镜表征结果:（1）加入AuNPs之前,通过扫描电子显微镜观察到纳米花表面光滑无杂质;（2）加入AuNPs后,通过透射电子显微镜观察到纳米花表面有颗粒状的物质存在;（3）进一步加入Thi和T4噬菌体后,通过扫描电子显微镜观察到原本光滑的纳米花表面有很多凸起、粗糙不光滑。3.实验条件优化的结果:（1）抗菌肽magainin I浓度在5.015.0μg/mL范围内的最优浓度为10μg/mL;（2）抗菌肽magainin I在0.512.0h范围内的最佳固定时间为1 h;（3）工作液在p H 3.08.2范围内的最佳pH为5.0;（4）纳米花复合物与E.coli在525 min范围内的最佳孵育时间为20 min。4.电化学传感器性能评价结果:（1）重复性:该传感器对三个浓度的E.coli（1.5×102 CFU/mL、1.5×105 CFU/mL和1.5×108 CFU/mL）分别重复测量10次,对应RSD分别为3.7%、3.3%和2.8%;（2）特异性:该传感器只在活的E.coli存在时有明显电流信号,而在空白对照或在金黄色葡萄球菌、屎肠球菌、粪肠球菌、铜绿假单胞菌、肺炎克雷伯菌以及死E.coli存在的情况下,只产生十分微弱的背景信号;（3）线性范围和最低检测限:E.coli在151.5×108 CFU/mL范围内的浓度对数值与该传感器的峰电流值呈线性相关,线性方程为I（μA）=1.06logc+1.10（R2=0.9924）,最低检测限为1 CFU/mL;（4）稳定性:该传感器在4℃下经过5 d、10 d和15 d存放后,电流信号分别为初始信号的97.4%97.6%、94.1%94.5%和91.5%92.0%（n=3）。5.尿液样本回收实验结果:该传感器与培养计数法回收率无明显差异,表明该传感器可应用于以尿液为基质环境的E.coli的检测。结论本研究成功构建了基于噬菌体特异识别和有机-无机杂交纳米花信号放大的新型电化学传感器,该传感器具有较好的重复性、特异性和稳定性。其无需复杂的样本预处理,即可实现在151.5×108 CFU/mL范围内定量检测活E.coli,最低检测限为1 CFU/mL,在140 min内即可完成检测。由于尿液细菌定量培养≥105 CFU/mL时可诊断尿路感染,因此该传感器具有协助临床早期诊断尿路感染的潜力。用该传感器对尿液样本做回收实验时,其与传统培养计数法回收率相似,说明该传感器可应用于尿液标本中E.coli的临床检测。本研究构建的电化学传感器在协助尿路感染的早期诊断中拥有较好的临床应用前景。