食源性致病菌对食物所引起的污染引发了对人类健康的危害,同时制约着国民经济的发展,当今世界各国居民普遍被此问题所困扰。引起食物中毒的因素各种各样,其中包括病毒、细菌、真菌等,在以细菌作为感染源的食物中毒事件中,大肠杆菌和沙门氏菌是最主要的两类致病菌。随着沙门氏菌对人们的危害愈加增长,食品安全问题愈加引起人们的关注,越来越多的科学家和学者致力于沙门氏菌的研究与检测。常见的研究方法有微生物检测法、分子生物学检测法、仪器分析法、免疫学检测法等等,但由于这些检测方法都或多或少的存在一些缺陷。本研究详细介绍了鼠伤寒沙门氏菌的危害及常用的检测方法。核酸适配体的特点、功能与应用。滚环扩增技术的特点以及在生物传感器中的应用,并对适配体生物传感器做了相关的改进,用于检测鼠伤寒沙门氏菌。基于现存的问题检测效率低、灵敏度低和检测限高的背景下,本研究以核酸适配体为识别元件,通过滚环扩增技术构建两种用于沙门氏菌检测荧光生物传感器,创新性在于将滚环扩增技术耦合DNA酶实现信号放大,制备的银簇,通过其极强的荧光信号实现了超灵敏检测沙门氏菌。本论文研究内容如下:第一部分:该方案设计了一种简单的,成本低而且检测速度非常快的方法用来高效地选择并检测鼠伤寒沙门氏菌。这种方法是基于核酸适配体对鼠伤寒沙门氏菌的特异性的识别与捕获能力,结合滚环扩增技术构建了超灵敏检测鼠伤寒沙门氏菌的荧光生物传感器。在本实验里,成功设计了一个拱形探针,拱形部分是核酸适配体的碱基序列,互补链是引发滚环扩增的引物。当体系中有目标物存在时,拱形探针的核酸适配体部分通过构象变换并捕获目标物,导致引物得以释放。在体系中加入挂锁探针(Padlock)与T4 DNA连接酶以后,在引物的作用下,挂锁探针与引物通过碱基互补配对结合在一起,在T4 DNA连接酶的作用下连接成环。体系中加入dNTP和phi29 DNA聚合酶以及BSA和phi29 DNA缓冲溶液等,就会顺利实现滚环扩增过程,产生一条很长的,并且有无数个相同片段的DNA单链,这些单元与两端分别修饰荧光基团FAM和猝灭基团的发夹结构结合,从而打开发夹。发夹的序列包含限制性内切酶的切割位点,当发夹结合到滚环扩增产生的DNA长链上时,限制性内切酶会将发夹切断,由于结合碱基太少,剪断的发夹从长链上掉下来,一方面使得荧光释放,产生很强的荧光信号,另一方面长链可以循环使用,达到信号放大的功效。在适当的环境中,此生物传感器可以超灵敏检测鼠伤寒沙门氏菌,最低检测限是7.8 cfu/m L,而且检测范围是四个数量级。此外,该生物传感器对鼠伤寒沙门氏菌表现出了非常高的选择性,而且具有成本低、检测速度快、操作简单等优点,最重要的是,这种生物传感器可以应用于奶粉中鼠伤寒沙门试剂的检测。第二部分:该方案将银簇引入滚环复制扩增技术,构建了一个简单的,无标签,成本低的方法用来高效地筛选并检测鼠伤寒沙门氏菌。该方案通过滚环扩增放大技术完成银簇模板的指数倍扩增,并利用银簇自身产生荧光信号的特性,实现沙门氏菌的高灵敏检测。方案所设计的发夹结构包括鼠伤寒沙门氏菌的适配体和一段引物,这段引物可以与含有一个银簇单元的挂锁探针碱基互补配对,用来识别鼠伤寒沙门氏菌并引发指数增长的滚环扩增放大。挂锁探针是由银簇单元与内切酶剪切位点组成。由于指数型滚环扩增放大和DNA酶信号放大技术的使用,当体系存在鼠伤寒沙门氏菌的时候会导致发夹打开,适配体识别并捕获鼠伤寒沙门氏菌,从而使得引物部分暴露出来进而引物与挂锁探针结合,体系中加入dNTP和DNA聚合酶就能产生无数个相同的单元,这些单元被限制性内切酶切割成段,体系中加入硝酸银和硼氢化钠后,就会产生大量银簇,可以检测到非常强的荧光信号。在适当的环境中,这个生物传感器超灵敏地检测鼠伤寒沙门氏菌,最低检测限为10 cfu/m L,而且检测范围达到四个数量级。除此之外,本研究的生物传感器表现出了对鼠伤寒沙门氏菌具有非常高的选择性,而且具有快速、低成本、操作简单等优势,能够成功用于实际样品检测。