信號(hào)經(jīng)過(guò)數(shù)抗干擾模塊傳輸,配合所述光強(qiáng)傳感器自身 的A/D轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號(hào)進(jìn)入到所述單片機(jī)信號(hào)處理模塊,進(jìn)行數(shù)據(jù)的函數(shù)映射、算數(shù)、 邏輯部分處理,由單片機(jī)將處理輸出的結(jié)果通過(guò)所述液晶顯示模塊實(shí)時(shí)顯示出待測(cè)病菌的 菌類濃度,進(jìn)一步地,本發(fā)明設(shè)有專門的RS232接口,可與32位上位機(jī)相連,通過(guò)遠(yuǎn)程通信技 術(shù),能夠遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果,并作終端數(shù)據(jù)分析。
[0027]本發(fā)明采用比色皿4盛放經(jīng)過(guò)上轉(zhuǎn)換熒光材料標(biāo)記的檢測(cè)試液,本發(fā)明只需制備 好上轉(zhuǎn)換熒光探針、磁性探針,通過(guò)待測(cè)病菌懸液、上轉(zhuǎn)換熒光探針、磁性探針三者進(jìn)行混 合及常溫孵育,形成三明治夾心復(fù)合物,通過(guò)與未結(jié)合的上轉(zhuǎn)換熒光探針進(jìn)行磁分離,倒掉 上清液,用沉淀用BB(10mMTris-HCl,pH7.4,100mMKC1和ImMMgCl2)緩沖液重懸后,將重 懸后的所述三明治夾心復(fù)合物試液置于比色皿4中,通過(guò)紅外光源激發(fā)紅外光對(duì)比色皿4照 明,對(duì)所述三明治夾心復(fù)合物試液進(jìn)行熒光強(qiáng)度測(cè)定,從而繪制待測(cè)病菌的熒光強(qiáng)度一一 濃度標(biāo)準(zhǔn)回歸曲線,設(shè)置該標(biāo)準(zhǔn)回歸曲線于本發(fā)明所述檢測(cè)系統(tǒng)中,既能夠進(jìn)行未知濃度 的樣品的目標(biāo)菌濃度測(cè)定,并同時(shí)與經(jīng)典平板菌落計(jì)數(shù)法檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行檢測(cè)驗(yàn)證。相較于 現(xiàn)有的采用免疫層析試紙條的檢測(cè)系統(tǒng),本發(fā)明采用比色皿盛放檢測(cè)試液,通過(guò)比色皿來(lái) 實(shí)現(xiàn)液相色譜檢測(cè),一方面,由于比色皿為透明的,且比色皿不存在免疫層析試紙的多個(gè)功 能帶需要照明的要求,相較于傳統(tǒng)非透明試紙條的檢測(cè)系統(tǒng)中激光光路與接收光路特定夾 角的限制條件,本發(fā)明中紅外光激發(fā)光路與熒光接收光路二者之間不再受到光學(xué)檢測(cè)上的 限制,根據(jù)比色皿的方形常用形狀,本發(fā)明所述檢測(cè)系統(tǒng)中,所述激發(fā)光路與接收光路采用 180°直線設(shè)置或者直角設(shè)置,圖1中所述檢測(cè)系統(tǒng)為激發(fā)光路與接收光路成180°設(shè)置,圖2 中所述檢測(cè)系統(tǒng)為激發(fā)光路與接收光路成直角設(shè)置,優(yōu)選180°直線設(shè)置,使得整個(gè)檢測(cè)系 統(tǒng)中的紅外激發(fā)光源、比色皿、熒光接收模塊三者的設(shè)置更為簡(jiǎn)便;第二,現(xiàn)有的免疫層析 試紙檢測(cè)系統(tǒng)需要設(shè)計(jì)特定結(jié)構(gòu)的試紙條,試紙條包括多個(gè)功能帶,需要對(duì)多個(gè)功能帶采 集信號(hào)進(jìn)行處理,試紙條結(jié)構(gòu)復(fù)雜,制備繁瑣,且UCP結(jié)合物與被檢物通過(guò)免疫反應(yīng)固定于 固相載體的表面,需要設(shè)置專門的固相載體,本發(fā)明采用比色皿省卻了結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制作繁瑣 的免疫層析試紙,整個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制作更為簡(jiǎn)便;第三,傳統(tǒng)免疫層析試紙條為一 次性使用產(chǎn)品,重復(fù)檢測(cè)需要不斷更換及安裝新的試紙條,而本發(fā)明使用比色皿,對(duì)比色皿 清洗之后,即可進(jìn)行重復(fù)使用。
[0028]本發(fā)明所述紅外激發(fā)光源采用980nm近紅外激發(fā)光,其光化學(xué)穩(wěn)定,環(huán)境適應(yīng)性 強(qiáng),穿透力強(qiáng)且無(wú)傷害,成本相對(duì)低廉。
[0029] 具體地,所述檢測(cè)試液由上轉(zhuǎn)換熒光探針與病菌特異性適配體結(jié)合物、磁性探針 與病菌特異性適配體結(jié)合物、待測(cè)病菌組成。所述上轉(zhuǎn)換熒光探針由上轉(zhuǎn)換熒光材料經(jīng)過(guò) 氨基化和親和素化制得,所述上轉(zhuǎn)換熒光材料為NaYo. 78F4:Ybo. 2,Ero.Q2納米顆粒;所述磁性 探針為親和素化的磁珠,所述磁珠以六水合氯化高鐵為鐵源、1,6-己二胺作為氨基功能化 試劑通過(guò)水熱一一溶劑熱方法合成。以下對(duì)所述上轉(zhuǎn)換熒光探針和所述磁性探針的具體制 備進(jìn)行說(shuō)明。
[0030]所述上轉(zhuǎn)換熒光探針的制備過(guò)程如下:
[0031 ]第一步,采用水熱--溶劑熱方法合成NaYo.78F4:Ybo. 2,Ero.Q2上轉(zhuǎn)換納米顆粒(以 下簡(jiǎn)稱為UCNPs):取Y2〇3、Yb2〇3、Er2〇3(Ln=Y:Yb:Er= 78:0.2:0.02),將三者混合物加入適 量硝酸中加熱溶解,并揮發(fā)掉多余硝酸,得到稀土元素的硝酸鹽粉末;將稀土元素的硝酸鹽 粉末溶解在8mL去離子水中,再加入2.1273gEDTA(乙二胺四乙酸,其與RE3+的摩爾比為1:1) 并調(diào)節(jié)pH至弱堿性,形成澄清透明的EDTA-Ln3+溶液;取25mL乙二醇,加入0.4gCTAB(十六烷 基三甲基溴化銨)和前述所得的EDTA-Ln3+溶液,快速攪拌下逐滴加入HF(氫氟酸)約3mL,得 到白色乳狀膠體;最后,在前述所得的白色乳狀膠體中加入5.5mL濃硝酸,攪拌均勻后,轉(zhuǎn)移 至lj50mL帶聚四氟乙烯內(nèi)襯的反應(yīng)釜中,195°C反應(yīng)24小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后,讓其在空氣中自然 冷卻至室溫,棄上層液體,釜底的固體用熱水沖洗到燒杯中,超聲10分鐘,然后靜置數(shù)分鐘, 待固體沉淀至燒杯底部后,棄上層液體,再加熱水超聲,重復(fù)操作3次后,在燒杯中加入乙醇 超聲分散,最后離心所得的固體置于70°C烘箱干燥10小時(shí),得到NaYQ.78F4:YbQ.2,Er().()2上轉(zhuǎn) 換納米顆粒(UCNPs)固體粉末并儲(chǔ)存?zhèn)溆茫?br>[0032] 第二步,氨基化:取20mgUCNPs溶解于60mL異丙醇中,超聲40分鐘,然后加入2.5mL氨水和20mL水,在35°C下充分?jǐn)嚢?,然后一個(gè)小時(shí)內(nèi)逐滴滴入溶有50uLTE0S(正硅酸乙酯) 的20mL異丙醇,反應(yīng)3個(gè)小時(shí)形成懸浮液,再將溶有200uLAPTES(3-氨丙基三乙氧基硅烷) 的30mL異丙醇逐滴加入前述所得懸浮液中,反應(yīng)一個(gè)小時(shí);反應(yīng)結(jié)束后在室溫下熟化2小 時(shí),通過(guò)離心分離得到沉淀固體,對(duì)沉淀所得固體用乙醇洗三次,并在60°C下干燥12小時(shí), 則最終得到氨基化的上轉(zhuǎn)換納米材料;
[0033]第三步,親和素化:根據(jù)戊二醛法,使第二步所得的氨基化的上轉(zhuǎn)換納米材料與親 和素相連,形成親和素化的上轉(zhuǎn)換納米材料;
[0034]第四步,將第三步所得的親和素化的上轉(zhuǎn)換納米材料,與相應(yīng)病菌特異性適配體 結(jié)合得到上轉(zhuǎn)換熒光探針;
[0035]將第四步所得上轉(zhuǎn)換熒光探針溶于5mlPBS(磷酸鹽緩沖液)溶液,靜置6小時(shí),在4 °C下保存待用。
[0036]所述磁性探針的制備過(guò)程如下:
[0037]第一步,采用水熱--溶劑熱方法合成磁珠:以六水合氯化高鐵為鐵源,以1,6- 己二胺作為氨基功能化試劑,稱取1,6 -己二胺6.5g,無(wú)水醋酸鈉2.0g、FeC13 · 6H20l.Og 溶于30mL乙二醇,加入lOOmL圓底燒瓶中,50°C劇烈攪拌0.5小時(shí)左右至溶液較為透明,將溶 液轉(zhuǎn)移至帶聚四氟乙烯內(nèi)襯的高壓反應(yīng)釜中,放置在198°C高溫反應(yīng)6小時(shí),反應(yīng)結(jié)束后取 出自然冷卻至室溫,將反應(yīng)釜中液體倒在燒杯中,用無(wú)水乙醇和純水交替清洗三次,將反應(yīng) 釜底部的黑色固體在50°C條件下干燥過(guò)夜,得到氨基化的磁性納米粒子,即氨基化的磁珠;
[0038]第二步,親和素化:根據(jù)戊二醛法,使第二步所得的氨基化的磁珠與親和素相連, 形成親和素化的磁珠;
[0039]第三步,將第三步所得的親和素化的磁珠,與相應(yīng)病菌特異性適配體結(jié)合得到磁 性探針;
[0040]將第三步所得磁性探針溶于10mL0.01m〇l/L的PBS(磷酸鹽緩沖液,PH7.4)溶液 中,4°C保存?zhèn)溆谩?br>[0041]實(shí)施例一沙門氏菌的檢測(cè)
[0042]沙門氏菌經(jīng)富集培養(yǎng)后,離心去除培養(yǎng)基,用平板法測(cè)定其濃度后,將其梯度稀釋 成不同標(biāo)準(zhǔn)濃度(cfu/ml)的菌懸液;分別取5yL沙門氏菌適配體,加入lmL濃度均為lmg/mL 的親和素化的磁珠和親和素化的上轉(zhuǎn)換納米材料,搖床反應(yīng)12小時(shí),最后加入2%BSA(牛血 清白蛋白)封閉液,得到磁性探針和上轉(zhuǎn)換熒光探針;等體積的梯度沙門氏菌標(biāo)準(zhǔn)濃度菌懸 液分別加入200μ1上轉(zhuǎn)換