荧光量子点探针检测食源性大肠杆菌的初步研究.docx

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引言
食源性病原体是一类针对人类健康的重要风险因素，其可以造成诸多传染病，如：肠胃病、肝炎、霍乱等疾病，这些病症都具有很高的危害性和传播性。目前，检测食源性病原体的方法主要包含了传统的培养方法和分子生物学检测方法。然而，传统的培养方法存在着时间耗费长、操作繁琐等问题，同时，分子检测方法因为其检测效率高、灵敏度好、准确性高、操作简便等优点，已经逐渐成为了检测食源性病原体的最优选择之一。
荧光量子点是一种新型的荧光探针，具有荧光强度高、光稳定性好、化学稳定性强等特点，因此在生物医学领域有着广泛的应用前景。对于食源性病原体的检测，通过利用荧光量子点作为荧光探针，可以实现对病原体的快速、准确、敏感的检测。
本研究旨在通过荧光量子点探针检测食源性大肠杆菌，以探究荧光量子点在病原体检测中的应用，并为其应用提供一定的理论支持。
方法
1. 实验材料
荧光量子点探针、大肠杆菌（ATCC 25922）、葡萄糖琼脂培养基、TMB底物、乙醇、生理盐水等。
2. 实验步骤
1） 荧光量子点的制备
将荧光量子点探针分别溶于乙醇（10 mg/mL）和PBS缓冲液（1 mg/mL），分别标记为QD-E和QD-P。制备过程采用文献 [1] 中的方法。
2） 大肠杆菌的准备培养
在葡萄糖琼脂培养基中接种大肠杆菌并培养24 h，将培养好的菌液用生理盐水进行稀释，依据不同菌液的浓度进行分组。
3） 病原微生物荧光检测
取不同摄氏度下的不同浓度菌液，各加入1 mL的荧光量子点探针QD-E或QD-P，使得探针和细菌的比例为1：5，分别混合搅拌15 min，并灭菌处理。将混合液分别吸取100 μL，加入96孔板中，放置于荧光显微镜下进行观察。
4） 混合液的光学谱检测
将混合液分别吸取10 μL, 加入96孔板中，并加入1个单位的TMB底物，反应15 min后，通过微孔板读板仪对其进行光学谱分析。
结果
1. 荧光量子点的制备
通过本实验方法，成功合成了荧光量子点探针。通过分析其粒径分布及其荧光强度，发现其在405nm的激发光下能够发出强烈的荧光信号，表明其具有一定的荧光检测效应。
2. 大肠杆菌的检测
通过本实验的方法，成功检测出了不同浓度的大肠杆菌液，并发现荧光量子点探针QD-E的荧光强度明显增强。同时，荧光显微镜下的观察结果也显示，当QD-E探针与大肠杆菌共同使用时，其荧光信号的强度能够随着大肠杆菌浓度的提高而增加，而QD-P探针则没有明显的荧光信号变化。
3. 混合液的光学谱检测
通过测量混合液的光学谱，发现在405 nm的激发光下，QD-E探针与大肠杆菌共同使用时，荧光信号的峰值可以明显提升。
讨论
本实验探究了荧光量子点探针在食源性大肠杆菌检测中的应用，通过大肠杆菌的数量浓度不同进行筛选，最终确定了荧光量子点探针QD-E的检测效果比较好。同时，实验中我们采用了荧光显微镜与光学谱两种方法对混合液进行检测，结果相类似，可以互相验证，证明荧光量子点探针在整个混合液中的荧光效应都非常显著。
结论
本实验结果证明了荧光量子点探针在食源性大肠杆菌检测中的可行性，同时也为其在其他微生物病原体的检测中提供了一定的理论基础。
参考文献
[1] Erogbogbo F, Yong K T, Roy I, et al. Biocompatible magnetofluorescent probes: Luminescent quantum dots coupled with superparamagnetic iron(III) oxide[J]. Journal of the American Chemical Society, 2008, 130(10): 3326-3327.