食物致病菌快速檢測系統(tǒng)的設計與實現(xiàn).pdf

1、微生物污染食物是造成食品衛(wèi)生安全的主要因素,細菌性食物中毒近幾年來占總中毒人數(shù)的一半以上。目前質檢部門細菌檢測方法普遍采用細菌培養(yǎng)和標準菌落計數(shù)方法,不僅步驟繁瑣、對樣本試劑的耗費量大,而且檢測周期較長,大約24～48個小時。為了實現(xiàn)細菌的快速檢測,本論文依托于浙江省科技計劃項目“用于快速檢測食品致病菌的阻抗納米生物傳感器(2008C23011)”,提出了用于食品安全檢測的納米微生物免疫傳感器的設計和系統(tǒng)研制,對食物致病菌傳感器及其檢測

2、方法進行了研究。
　　 論文在分析了免疫傳感器的國內外相關研究現(xiàn)狀的基礎上,基于抗原一抗體特異性結合的原理,采用TiO2納米線束為敏感元件制作微生物免疫傳感器,設計了一套食物致病菌快速檢測系統(tǒng);對阻抗測量方法和納米線制備方法進行了詳細的研究和分析后,以高集成度芯片AD5933設計阻抗檢測電路,通過電化學阻抗譜法測量該傳感器中TiO2納米線束的阻抗變化量,可對多種食物致病菌實現(xiàn)快速檢測。論文完成了食物致病菌快速檢測系統(tǒng)的軟硬件設計

3、,并調試運行成功。硬件系統(tǒng)主要包括串行通信模塊、步進電機驅動模塊、直流電機驅動模塊、阻抗測量模塊和核心控制處理模塊。軟件系統(tǒng)采用Visual Basic6.0和KeilμVision4分別對上下位機進行程序設計。
　　 論文分別進行了以下實驗:(1)驗證性實驗:將被抗體修飾的TiO2納米線束在捕獲細菌前后用掃描電子顯微鏡拍攝圖片進行對比分析,可以看出TiO2納米線束能夠捕獲大小約為2.0μm的致病性大腸桿菌,表明了基于TiO2納

4、米線束的微生物免疫傳感器是可行的。(2)有效性實驗:在加入大腸桿菌前后分別進行傳感器檢測,系統(tǒng)可以檢測出大腸桿菌的存在,檢測周期約為50分鐘,表明設計的檢測系統(tǒng)是快速且有效的。(3)復用性實驗:用同一傳感器對相同濃度的致病性大腸桿菌測試3次,結果表明在頻率1kHz～10kHz的范圍內傳感器的復用性較好。(4)靈敏度實驗:將6瓶不同濃度的大腸桿菌溶液用平板計數(shù)得出細菌數(shù)量,然后用設計的檢測系統(tǒng)測量它們的阻抗值,建立細菌數(shù)量和阻抗值之間的函