[發明專利]基于超分子識別的細菌檢測方法及其應用

在審

• 申請號: 201410689764.6
• 申請日: 2014-11-26
• 公開（公告）號: CN104388528A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發明（設計）人: 張曉軍
• 申請（專利權）人: 張曉軍
• 主分類號: C12Q1/14
• 分類號: C12Q1/14;C12Q1/10;C12Q1/04;C12R1/445;C12R1/19;C12R1/22;C12R1/37;C12R1/01
• 代理公司: 揚州蘇中專利事務所(普通合伙) 32222
• 代理人: 許必元

技術領域

本發明涉及一種基于超分子識別的細菌檢測方法及其應用。

背景技術

致病細菌一直是嚴重危害人類健康的“隱形殺手”。為了減少其對人類的危害需要進行科學的研究如活菌計數、分類鑒別、敏感程度等。目前最常用而相對精準的活菌計數方法為瓊脂板菌落計數法，此法是通過將樣本稀釋到適當倍數后培養24小時，使菌培養形成離散的菌落，然后人工進行計數。而鑒別細菌種類則要經上述培養后進行一系列生化試驗來實現。此法不但檢測時間長，還浪費大量人力、物力。細菌的快速檢測方法的研究早在20世紀60年代就開始進行了研究，一直持續發展到現在。目前細菌的快速檢測方法可分為以下幾類：活細胞計數法、儀器檢測、核酸檢測等。上述方法雖檢測時間有所縮短，但所需免疫試劑昂貴且通常毒性較大，所需儀器也同樣昂貴，并且操作復雜，專一性和選擇性差。

電化學是研究電能與化學能之間的相互轉化及轉化過程中有關規律的科學。電化學測試方法具有：l.簡單易行，可將難以測定的化學參數之間轉變為容易測定的電參數進行測定。2．靈敏度高，即使是微量的物質變化也可以通過電流或電量的變化進行測定。3．實咐行好，利用高精度的特點，可以檢測出微反應量，并對其進行定量。電化學差分脈沖伏安法具有高靈敏度：可逆電極反應物質靈敏度可達lO。7mol/l，不可逆電極反應物質靈敏度可達lO-Omol/l；分辨能力強；選擇性強：允許前放電物質的量大，前放電物質的濃度比待測物質濃度高50000倍亦不干擾測定。交流阻抗也叫電化學阻抗譜(EIS)，它是一種以小振幅的正弦波電位（或電流）為擾動信號，對體系的影響小，并且擾動與體系的響應之間近似呈線性關系，這就使測量結果的數字處理變得簡單。

分子識別一直是分析化學家感興趣的問題。伴隨超分子絡合物的形成會出現顏色變化、電化學信號的改變等各種功能。據此有望建立起高選擇性、靈敏快速的分子識別方法。

碳硼烷衍生物是由硼元素和碳元素形成的多面體硼烷簇化合物，在水、氧及其他各種條件下具有很高的化學穩定性。碳硼烷易于被化學衍生，其硼氫頂點易于發生親電取代反應，強堿還可以奪取碳氫頂點的質子。碳硼烷的獨特性質使得設計和合成新型的碳硼烷化合物成為材料化學、生物化學共同關注的熱點話題。

發明內容

本發明提供應用電化學方法快速檢測細菌的方法，可以實現活菌計數，細菌種類鑒別、以及臨床樣本中的耐藥菌株和敏感菌株的區分，檢測普適性強，速度快，靈敏度高，特異性好，檢測效率高；避免了使用昂貴的免疫試劑或檢測試劑盒；對樣本的要求不高，不需要經過復雜處理，在復雜的樣本條件下均可進行；所用設備可實現微型化和便攜化。

所述應用電化學方法快速檢測細菌的方法為，應用超分子識別及具有穩定電化學活性的碳硼烷衍生物或阿霉素作為細菌標識物探針分子，在電極上滴加菌液，隨后立即滴加標識物探針分子與細菌特異結合，然后檢測差分脈沖響應信號。

優選，利用單一標準菌株懸液獲得的差分脈沖譜來鑒別細菌的種類；或者利用單一標準菌株懸液獲得的差分脈沖峰電位的值來鑒別臨床病原菌的耐藥程度高低；或者利用單一標準菌株懸液獲得的差分脈沖峰電流的值來計算細菌的量。所述單一標準菌株優選為金黃色葡萄球菌，大腸桿菌，鮑曼不動桿菌，肺炎克雷伯氏菌或奇異變形桿菌。

另一種應用電化學方法快速檢測細菌的方法為，用菌懸液作為電解液，應用超分子識別及具有穩定電化學活性的碳硼烷衍生物或阿霉素作為細菌標識物探針分子，在菌懸液中加入標識物探針分子與細菌特異性結合，然后檢測交流阻抗曲線。

優選，利用單一標準菌株懸液獲得的系統阻抗譜與所得阻抗值對比，鑒別細菌的種類；或者利用單一標準菌株懸液獲得的電化學阻抗值來計算靶細菌的量。所述單一標準菌株優選為金黃色葡萄球菌，大腸桿菌，鮑曼不動桿菌，肺炎克雷伯氏菌或奇異變形桿菌。

另一種應用電化學方法快速檢測細菌的方法為，在電極上修飾所測細菌并進行培養，應用超分子識別及具有穩定電化學活性的碳硼烷衍生物或阿霉素作為細菌標識物探針分子．使檢測標識物探針分子與電極上修飾的細菌特異性結合，然后檢測差分脈沖伏安信號。

優選，利用單一標準菌株懸液獲得的差分脈沖譜來鑒別細菌的種類；或者利用單一標準菌株懸液獲得的差分脈沖峰電位的值來鑒別臨床病原菌的耐藥程度高低；或者利用單一標準菌株懸液獲得的差分脈沖峰電流的值來計算細菌的量。所述單一標準菌株優選為金黃色葡萄球菌，大腸桿菌，鮑曼不動桿菌，肺炎克雷伯氏菌或奇異變形桿菌。

優選，應用上述電化學方法快速檢測細菌時，所選取的頻率范圍為102Hz-108Hz。