專利名稱：用于檢測大腸桿菌的基于TiO₂納米線的微流控芯片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生物傳感器芯片，具體地說涉及是用于檢測大腸桿菌的基于TiO2納米線的微流控芯片。
背景技術(shù)：
大腸桿菌是人畜糞便中數(shù)量最多的一種細菌，在衛(wèi)生學上常被用作飲水、食品等的糞源性污染衛(wèi)生細菌學指標。大腸桿菌越多，表明水源受到人畜糞便污染的污染程度越高，病原菌存在的可能性也相對增高，這給人體健康帶來潛在的危險性，尤其是腸出血性大腸桿菌會引起人類出血性腸炎甚至死亡，近年來相繼在美國、日本、英國、德國等國家流行和暴發(fā)。近年來，有些國家在執(zhí)行HACCP管理中，將大腸桿菌檢測作為微生物污染狀況的監(jiān)測指標和HACCP實施效果的評估指標。
對細菌總數(shù)的常規(guī)檢測方法，主要有國標法中的通過將樣品在培養(yǎng)皿中培養(yǎng)24-48小時后用平板計數(shù)法進行細菌菌落計數(shù)，這些檢測需要在實驗室進行多項繁雜分析試驗和制備培養(yǎng)基，由于需要培養(yǎng)，所需時間長，還得需要專用設(shè)備來進行計數(shù)，并且由于沒有特異性，不能區(qū)別形態(tài)相近的致病菌，靈敏度差，需要專業(yè)的技術(shù)人員來完成，難以實現(xiàn)現(xiàn)場快速檢測。目前國內(nèi)外均在研究開發(fā)一些更加快速和靈敏的檢測方法，主要工作集中在分子生物學和免疫分析方法上，其中包括一些自動儀器和免疫試劑盒，以及核酸擴增技術(shù)。但大多技術(shù)仍處于實驗室研究階段，達不到對大腸桿菌快速檢測的實際需求。生物傳感器的發(fā)展始于1962年，當時L. C. Clark將電極與含葡萄糖氧化酶的膜結(jié)合應(yīng)用于葡萄糖檢測。隨著該領(lǐng)域的發(fā)展，根據(jù)檢測物質(zhì)不同，生物傳感器可分為免疫傳感器、DNA傳感器、酶傳感器、細胞傳感器等。生物傳感器的材料開發(fā)伴隨生物傳感器的研究也越來越受到重視，采用新材料制成的新型傳感器已成為研究的重要方向之一。納米技術(shù)引入生物傳感器領(lǐng)域后，提高了生物傳感器的檢測性能，并促發(fā)了新型的生物傳感器。納米材料具有巨大的比表面積及很高的表面活性，對環(huán)境非常敏感。相對納米顆粒，納米線在使用過程中可有效防止團聚的發(fā)生。微流控芯片技術(shù)是將采樣、預(yù)處理、加試劑、反應(yīng)、分離、檢測等集成在一塊微芯片上的技術(shù)，分析速度快，信息量大，靈敏度高，微流通道具有高通道表面/容積比，高通量傳輸?shù)忍攸c，可以實現(xiàn)微全分析，又稱芯片實驗室(micro-TAS)。Micro-TAS是通過化學分析設(shè)備的微型化與集成化，最大限度地把分析實驗室的功能集成到便攜設(shè)備上。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種
技術(shù)方案為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的用于檢測大腸桿菌的基于TiO2納米線的微流控芯片，包括相互貼合的基片和芯片，所述基片和芯片之間設(shè)有微儲液池及連通到微儲液池的毛細管道，所述毛細管道設(shè)有工作電極、參比電極和對電極，所述工作電極是TiO2納米線制成的工作電極，在工作電極上修飾有待測微生物的特異性抗體。
所述工作電極為內(nèi)部設(shè)有條形回路的盤狀工作電極，增大了電極的工作面積。工作電極的表面修飾的特異性抗體是大腸桿菌E. coli 0157:H7抗體。所述毛細管道采用聚二甲基硅氧烷材料制成。所述TiO2納米線的直徑為5(T500nm，該TiO2納米線是通過如下方法獲得Ti02晶體混合于NaOH中通過水熱反應(yīng)獲得鈦酸納米線；洗滌所得鈦酸納米線，然后進行離子交換制得二氧化鈦納米線；所述水熱反應(yīng)的溫度是12(T250攝氏度，壓力為I. 5 2atm，反應(yīng)時間為廣2天。有益效果本發(fā)明的用于檢測大腸桿菌的基于TiO2納米線的微流控芯片結(jié)合納米線材的敏感性和微流體技術(shù)的優(yōu)點，可快速檢測大腸桿菌，檢測適用范圍廣，靈敏度高，可重復(fù)使用，定量準確，線性動態(tài)范圍較寬。


圖I是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作更進一步的說明。如圖I所示，本發(fā)明的用于檢測大腸桿菌的基于TiO2納米線的微流控芯片，包括相互貼合的基片和芯片，所述基片和芯片之間設(shè)有微儲液池I及連通到微儲液池I的毛細管道2，所述毛細管道設(shè)有工作電極3、對電極4和參比電極5，所述工作電極3是TiO2納米線制成的工作電極，在工作電極3上修飾有待測微生物的特異性抗體。微儲液池可與微流動泵按任何方式連通，工作電極、對電極、參比電極可分別經(jīng)各自專用的串線與電化學工作站連接。工作電極3為內(nèi)部設(shè)有條形回路的盤狀工作電極，增大了電極的工作面積。工作電極3的表面修飾的特異性抗體是大腸桿菌E. coli 0157:H7抗體。毛細管道2是采用聚二甲基硅氧烷材料制成。所述TiO2納米線的直徑為5(T500nm，該TiO2納米線是通過如下方法獲得Ti02晶體混合于NaOH中通過水熱反應(yīng)獲得鈦酸納米線；洗滌所得鈦酸納米線，然后進行離子交換制得二氧化鈦納米線；所述水熱反應(yīng)的溫度是12(T250攝氏度，壓力為I. 5 2atm，反應(yīng)時間為2天。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.用于檢測大腸桿菌的基于TiO2納米線的微流控芯片，其特征在于該芯片包括相互貼合的基片和芯片，所述基片和芯片之間設(shè)有微儲液池及連通到微儲液池的毛細管道，所述毛細管道設(shè)有工作電極、參比電極和對電極，所述工作電極是TiO2納米線制成的工作電極，在工作電極上修飾有待測微生物的特異性抗體。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的芯片，其特征在于所述工作電極為內(nèi)部設(shè)有條形回路的盤狀工作電極。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的芯片，其特征在于所述TiO2納米線的直徑為5(T500nm。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的芯片，其特征在干所述特異性抗體為大腸桿菌E.coli0157:H7 抗體。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的芯片，其特征在于所述毛細管道是采用聚ニ甲基硅氧烷材料制成的管道。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于檢測大腸桿菌的基于TiO2納米線的微流控芯片，屬于一種生物傳感器芯片，該芯片包括相互貼合的基片和芯片，所述基片和芯片之間設(shè)有微儲液池及連通到微儲液池的毛細管道，所述毛細管道設(shè)有工作電極、參比電極和對電極，所述工作電極是TiO2納米線制成的工作電極，在工作電極上修飾有待測微生物的特異性抗體。本發(fā)明的結(jié)合納米線材的敏感性和微流體技術(shù)的優(yōu)點，可快速檢測大腸桿菌，檢測適用范圍廣，靈敏度高，可重復(fù)使用，定量準確，線性動態(tài)范圍較寬。
文檔編號G01N27/416GK102778560SQ20111012005
公開日2012年11月14日 申請日期2011年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月11日
發(fā)明者唐為華, 沈金明, 董文鈞 申請人:唐為華, 沈金明, 董文鈞