基于量子点检测鸡蛋腐败菌荧光免疫法的建立及其条件优化

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鸡蛋具有丰富的营养价值,是人们生活中必不可少的食品,因此鸡蛋的安全备受研究者的关注,导致鸡蛋发生安全事件的病原菌常见的有沙门氏菌、变形杆菌和大肠杆菌等,对于这些致病菌的检测方法的研究已经很多,而对于引起鸡蛋腐败的腐败菌(如戴尔福特菌、彭氏变形杆菌等)的研究相对较少,并且鸡蛋在存贮过程中常常发生由这些菌引起的腐败,导致较大的经济损失,因此,对这些腐败菌建立快速、简便的检测方法非常必要。荧光免疫法(FLISA法)是一种高灵敏度、操作简单且准确度较高的检测方法,而量子点因其较高的荧光性和稳定性,逐渐广泛应用于荧光免疫法中。在本研究中,选取从鸡蛋中分离的戴尔福特菌和彭氏变形杆菌为研究对象,建立一种可用于快速检测鸡蛋腐败菌的FLISA法,并与具有相似原理和操作过程的ELISA法进行比较,为微生物的检测提供了一个新思路。本研究的研究内容包括:水溶性CdTe:Zn/ZnSQDs的制备:通过水相合成法成功制备CdTe:Zn/ZnSQDs,并对其合成条件进行了优化,优化结果如下:[Cd2+]/[Te2-]=5:1,[Cd2+]/[Zn2+]/[MPA]=1:1.5:3.6,反应体系的pH为7.5,CdTe:ZnQDs回流温度为100℃,回流时间为2.5h,锌前驱体与硫前驱体的最佳的加入方式为先锌前驱体,后硫前驱体;ZnS包裹CdTe:ZnQDs的最佳回流温度为85℃,回流时间为3.5 h。在此合成条件下制备的CdTe:Zn/ZnSQDs的荧光量子产率为40.78%。由TEMs图可知,CdTe:Zn/ZnSQDs较CdTe:ZnQDs具有较好的分散性,且CdTe:Zn/ZnSQDs是由晶体呈直线有序排列而成,粒径约为3 nm。另外,由稳定性实验可知,CdTe:Zn/ZnSQDs比CdTe:ZnQDs具有较好的稳定性,在避光条件下,存放第50 d的CdTe:Zn/ZnSQDs的荧光强度为最初的84.26%,而CdTe:ZnQDs的荧光强度为最初的55.33%。多克隆抗体的制备:热灭活的戴尔福特菌CM13和彭氏变形杆菌通过皮下5点注射法分别免疫新西兰大白兔三个月获得血清,采用间接ELISA法测定血清的效价均为1:51200,经过纯化后,戴尔福特菌CM13多克隆抗体和彭氏变形杆菌多克隆抗体的效价分别为1:12800和1:25600。多克隆抗体所含蛋白质浓度分别为2.90 mg/mL和3.40 mg/mL,分子量均约为148 k D。戴尔福特菌CM13多克隆抗体和彭氏变形杆菌多克隆抗体与大肠杆菌O157:H7,宋内氏志贺氏菌,铜绿假单胞菌,枯草芽胞杆菌,金黄色葡萄球菌,单增李斯特菌不发生反应,戴尔福特菌CM13多克隆抗体与彭氏变形杆菌之间不发生反应,彭氏变形杆菌多克隆抗体与戴尔福特菌CM13之间不发生反应,表明所制备的戴尔福特菌CM13多克隆抗体与彭氏变形杆菌多克隆抗体均具有较好的特异性。CdTe:Zn/ZnSQDs与抗体偶联:由荧光发射光谱可知,CdTe:Zn/ZnSQDs与抗体的偶联物的荧光强度较CdTe:Zn/ZnSQDs增强了30 a.u.;由紫外吸收光谱可知,抗体与CdTe:Zn/ZnSQDs偶联后,其在280 nm处的特征吸收峰消失,且偶联物的吸收强度较单纯的CdTe:Zn/ZnSQDs溶液增强,初步判定CdTe:Zn/ZnSQDs与抗体偶联成功,并由琼脂糖凝胶紫外荧光图和TEM进一步验证了CdTe:Zn/ZnSQDs与抗体成功偶联。由斑点印迹实验可知,抗体与CdTe:Zn/ZnSQDs偶联后,仍保持其生物活性,且随着抗原量的增加,斑点在紫外照射下的亮度增强。CdTe:Zn/ZnSQDs与抗体的最佳的偶联条件为:活化剂EDC·HCI(0.1mol/L)和偶联剂NHs(0.1mol/L)的最适添加量分别为80μL和60μL;与抗体偶联的最佳反应pH为9.0;抗体(1mg/mL)的最适添加量为120μL,最佳反应时间为2 h。CdTe:Zn/ZnSQDs与抗体的偶联率为53%。CdTe:Zn/ZnSQDs-抗体偶联物可置于4℃避光贮存2个月。荧光免疫法(FLISA法)检测鸡蛋腐败菌的研究:采用FLISA法检测鸡蛋腐败菌,并与ELISA法进行比较。首先,对ELISA法和FLISA法检测条件进行优化,ELISA法最佳条件为:封闭剂为10%BSA,封闭时间为2.0 h,兔血清稀释度为1:3200,反应时间为1.0 h,羊抗兔IgG-HRP稀释度为1:5000,反应时间为1.0 h,OPD显色时间为10 min。FLISA法检测最佳条件为:封闭剂为10%BSA,封闭时间为1.5 h,兔血清浓度为1.5 mg/mL,反应时间为1.5 h,CdTe:Zn/ZnSQDs标记的羊抗兔IgG的添加量为300μL,反应时间为1.5 h,过量的CdTe:Zn/ZnSQDs标记的羊抗兔IgG与CdTe:Zn/ZnSQDs标记的羊抗兔IgG-抗体抗原复合物分离离心速率为1000 r/min,1 min。分别采用ELISA法与FLISA法检测戴尔福特菌CM13和彭氏变形杆菌,ELISA法与FLISA法检测戴尔福特菌CM13分别为5 log CFU/mL和3.097 log CFU/mL,ELISA法与FLISA法检测彭氏变形杆菌分别为5.688 log CFU/mL和3.581log CFU/mL,可以发现,FLISA法检测鸡蛋腐败菌较ELISA法更灵敏,检测线下降了2个对数级。
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