王洪丽
（新疆维吾尔自治区人民医院临床检验中心 新疆 乌鲁木齐 830001）
【摘要】 大肠杆菌是一种自然界中分布极为广泛的一种细菌，同时也是在人类以及动物的肠道中的正常菌群。在正常条件下，大肠杆菌通常不致病，同时能够起到抑制住肠道中病原体以及其他致病菌繁殖的作用。但是对于大量的大肠杆菌而言，会成为致病菌，并且引起人类以及动物腹泻。在这样的情况下，一种对于细菌检测的技术显得极为重要。文章讨论了结合纳米技术的细菌检测分子生物传感器的实现方法。
【关键词】 纳米技术；细菌检测；分子生物传感器
【中图分类号】R319 【文献标识码】A 【文章编号】2095-1752（2015）12-0022-02
纳米技术是目前的一种新兴技术，对于分子生物的检测能够起到较好的作用。在大肠杆菌的分布上，主要是在人类以及动物的肠道中进行分布的，在正常的状态下大肠杆菌通常不致病，但是若大肠杆菌的数量过大，或是大肠杆菌出现了特定的菌群，例如产肠毒素大肠杆菌、侵袭性大肠杆菌、肠致病性大肠杆菌以及肠出血性大肠杆菌等。这些大肠杆菌都会对人体造成较大的危害，同时极有可能会导致腹痛、痢疾以及腹泻等情况，造成严重危害以及后果，例如在1982年的美国大肠杆菌EHEC O157：H7食物中毒疫情等，会形成极为严重的威胁人类健康的重要公共卫生问题。因此对于大肠杆菌的检测极其重要。目前在对大肠杆菌进行检测的过程中，往往使用常规检测方法进行，这种方法的效果往往不佳，因此需要使用一种全新的方法，即结合纳米技术的细菌检测分子生物传感器对大肠杆菌进行相应的检测。
1.纳米材料的特点
在生命科学中使用纳米材料，则可以将纳米材料称之为纳米生物材料。对于纳米生物材料而言是一种具有纳米量级的超微粒组成的，同时具有较好的生物相容性的功能材料。纳米材料在结构上具有特殊性，因此纳米材料在实际的使用过程中，会有一定的特殊效应。在生物传感的过程中，纳米金材料能够才传感器方面得到较好的应用。例如纳米金粒子有着较好的催化活性，同时拥有较强的表面增强共振以及张力，因此能够在实际的使用过程中用作工呢过单元以及结构，通过这种形式，就能够实现相应的生物特性，例如在实际的使用过程中将纳米金设备引入到敏感膜的制备过程中，就能够让生化传感器的灵敏度得到较大的提升，同时也能够通过这样的形式帮助DNA传感器的灵敏度、稳定性以及专一性进行相应的完善。通过纳米材料的这些特点，能够在实际的细菌检测的过程中起到较好的效果。
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2.如何将纳米技术应用在分子生物传感器的制备过程中
在实际的分子生物传感器的制备过程中，纳米技术的使用能够起到较好的效果。在实际的制备过程中，QCM DNA传感器的整个制备流程往往需要使用流动注射实时检测的方式来进行，同时在每一个步骤后需要使用PBS进行清洗，并且等到PBS基线稳定后再继续下一步的工作。首先需要进行DNA传感器的制备，在此过程中需要在干净的金电极中形成单分子的自组装层，并且在1h后通过PBS方式将多余的巯基乙烷进行清除，最后可以加入内层纳米金在巯基己烷单分子自组装层上，在室温下反应1h左右，在此过程中能够形成纳米金的自组装层。在这样的情况下，纳米金修饰的电极相比表面积能够得到较大的增加，同时也能够结合更多的DNA探针。在此过程完成后可以加入巯基标记后的DNA探针，通过这样的方式能够结合AU-S键，并且通过其作用使得探针能够在电极的表面进行固定。但是在此过程中，为了避免出现非特异性吸附的情况发生，可以加入脱脂奶粉PBS溶液来对未结合探针的活性位点进行封闭，在此项工作完成后，就表明传感器的制备达到了相关的要求。但是需要注意，在实际的将有纳米技术的细菌检测分子生物传感器准备完成后，需要使用循环伏安法以及电化学阻抗谱法来对QCM DNA传感器进行相应的检测。在实际的检测过程中，QCM金电极为工作电极，并且需要使用Pt电极以及Ag电极作为参考电极以及对电极。在频率范围的选择上，需要将频率范围调整为0.1Hz-100Hz，将交流电压的幅值设定为5mv。通过这种方式，能够较好的分析出实际的结合有纳米技术的细菌检测分子生物传感器在实际的使用过程中是否能够按照相关的要求进行。而在实际的使用过程中，往往需要使用分子传感器的形式进行制造，在此过程需要将生物技术与电子技术相结合，同时需要以生物学组建作为主要的功能性元器件，通过这种形式就能够较好的感受到被测量，同时能够按照一定的规律转换成为可识别的信号输出，在此过程中，主要是需要使用分子间的特异亲和性相关作用的生物传感器作为分子传感器，并需要通过DNA以及抗体等生物大分子作为识别相关元件作为目标检测物在实际的使用过程中能够进行结合，因此这些传感器在实际的使用过程中主要包括了DNA生物传感器以及免疫生物传感器。而对于免疫生物传感器而言，在临床使用的过程中，主要是使用抗体以及抗原之间存在有特异型的互补结构的相关特性而制作完成的一种全新的生物传感器，主要是通过细胞识别以及信号转换等部分形成的。
3.结语
目前对于大肠杆菌等细菌在检测的过程，若使用单一的传统生物传感器的方法进行检测，效果往往不佳，并且也无法达到相关的要求。在这样的情况下，使用结合有纳米技术的细菌检测分子生物传感器显得尤为重要。本文通过对纳米技术进行讨论，分析了在实际的使用过程中如何制备一种结合纳米技术的细菌检测分子生物传感器。
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论文作者:王洪丽
论文发表刊物:《医药前沿》2015年第12期供稿
论文发表时间:2015/7/24
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