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第30卷第20期农业工程学报Vol.30No.20
3342014年10月TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineeringOct.2014

检测食品沙门氏菌的生物传感器持久性研究

11,21,2※
叶雪梅，胡佳佳，胡静
（1.常州大学，江苏省表面工程技术重点实验室，常州213164；
2.奥本大学，食品检测与安全中心，奥本36849美国）

摘要：为了研究温度对生物传感器检测的持久性的影响，制备了用于检测食品中沙门氏菌的磁致伸缩生物传感
器，以磁致伸缩膜片作为物理传感器，多克隆抗体作为生物识别元件，采用Langmuir-Blodgett（LB）技术将多克
隆抗体固定在磁致伸缩膜片表面。当食品中沙门氏菌吸附在生物传感器上时，将引起其共振频率漂移。通过测试
与分析磁致伸缩生物传感器共振频率漂移值，并利用扫描电子显微镜（scanningelectronmicroscope）观察吸附了
沙门氏菌的生物传感器表面，对生物传感器在25（室温）、45及65℃的持久性进行研究。结果表明：多克隆抗体
磁致伸缩生物传感器与沙门氏菌的结合能力随着时间的延长逐渐降低；且温度越高，传感器的持久性越差；在25、
45及65℃时，多克隆抗体磁致伸缩生物传感器的持久期分别为30、8和5d，由此获得了多克隆抗体生物传感器
在常用温度下的持久性。并结合阿伦尼乌斯方程，计算得到该生物传感器的激活能为13.024kJ/mol。进一步证实
了磁致伸缩生物传感器可用于定量检测实际溶液中沙门氏菌的浓度，表明生物传感器可应用于食品中细菌的实时
快速定量检测。
关键词：生物传感器；抗体；温度；食品安全；沙门氏菌；持久性
doi：10.3969/j.issn.1002-6819.2014.20.040
中图分类号：TP212.3文献标识码：A文章编号：1002-6819(2014)-20-0334-05

叶雪梅，胡佳佳，胡静.检测食品沙门氏菌的生物传感器持久性研究[J].农业工程学报，2014，30(20)：334－338.
YeXuemei,HuJiajia,HuJing.LongevityanalysisofbiosensorforSalmonellatyphimuriumdetectioninfood[J].
TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering(TransactionsoftheCSAE),2014,30(20):334－338.(in
ChinesewithEnglishabstract)

检测沙门氏菌的传统方法有菌落培养和计数、
0引言
聚合酶链式反应，但是其制样过程复杂、耗时，并
食品安全的含义是对食品按其原定用途进且无法切实地应用于活体生物的实时检测[7-8]。生物
行生产或食用时不会对消费者造成损害的一种传感器分析技术与传统的检测方法相比具有选择
担保[1]。它主要集中在微生物危害、化学性危害、性好、灵敏度高、分析速度快、成本低、无线远距
生物毒素、食品搀假等方面。目前用于食品安全检离检测病原体[9-13]等优点，它作为一种检测手段已
测的标准方法精确,测定结果可靠,但同时也存在经成为食品安全检测的重要发展趋势[14-17]。本文所
着检测时间较长、过程繁琐、成本高等缺点[2]。另研究的生物传感器的主要部件为物理传感器和生
一方面，沙门氏菌作为常见的微生物，它是一种与物识别元件，其中，物理传感器采用磁致伸缩膜片，
新鲜果蔬密切相关的食源性病原体[3]。感染沙门氏生物识别元件采用多克隆抗体，制备用于检测食品
菌后会出现腹泻、发烧、腹部痉挛、恶心、间歇性中沙门氏菌的磁致伸缩生物传感器。
的呕吐以及头痛[4]。新鲜食品在生产加工所经过的任何实际应用场合都要求物理传感器和生物
每一环节中，都有可能受到沙门氏菌的污染，因此识别元件在检测环境下必须具有良好的检测持久
迫切需要研究和开发一些快速、方便、可靠的食品性。而大多数情况下，生物识别元件检测持久性受
安全检测技术，使食品在生产和分配过程中得到系环境影响很大[18]。因此研究生物识别元件的持久性
统全面的检测[5-6]。具有重要的价值。
为此，本文旨在制备检测沙门氏菌的磁致伸缩
收稿日期：2014-04-03修订日期：2014-08-28生物传感器，并研究其在25（室温）、45和65℃不
基金项目：国家自然科学基金（51271039）；江苏省教育厅留学基金
同温度下的持久性。
（JS-2012-173）；江苏高校优势学科建设工程项目资助
作者简介：叶雪梅，女，江苏兴化人，主要从事生物传感器的研究。常1磁致伸缩生物传感器检测机理
州常州大学材料科学与工程学院，213164。E