[發明專利]一種基于SnO2納米線傳感器及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201610146340.4
• 申請日: 2016-03-15
• 公開（公告）號: CN105784776B
• 公開（公告）日: 2018-10-09
• 發明（設計）人: 朱永恒;趙勇;劉紅平;張煒佳;李澤嫻;馬歐妹
• 申請（專利權）人: 上海海洋大學
• 主分類號: G01N27/00
• 分類號: G01N27/00
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 曹莉

本發明屬于氣體傳感器技術領域，特別涉及一種基于SnO₂納米線半導體傳感器快速檢測單增李斯特菌的方法。本發明以單增李斯特菌的特征性代謝物三羥基二丁酮氣體為檢測靶點，制備出對其敏感的SnO₂納米線半導體傳感器。該傳感器對于單增李斯特菌的特征性代謝物三羥基二丁酮的響應時間短，選擇性好，所以可用于單增李斯特菌的檢測。該傳感器測試過程簡單，效率高，而且穩定性好，可重復多次使用，降低了成本。所述基于SnO₂納米線傳感器測試過程中不需要長時間的增菌培養或者對細胞進行破壁提取DNA等步驟，測試過程簡單，效率高，測試成本低。而且該傳感器穩定性好，可重復多次使用，降低了使用成本。

技術領域

本發明屬于氣體傳感器技術領域，特別涉及一種基于SnO₂納米線傳感器及其制備方法和在檢測單增李斯特菌中的應用。

背景技術

食品安全是食品中有毒有害物質對人體健康產生重大影響的公共衛生問題。食源性致病菌是引起食品安全問題最主要的來源之一。其中單增李斯特菌是一種極其常見的食源性致病菌，可引起腦炎、腦膜炎、敗血癥、膿腫及孕婦流產等癥狀，具有較高的病致死率(30％-70％)。在奶制品、肉制品、蔬菜以及海產品等食品樣品及原材料中均有發現該菌的污染。并且該菌在4℃低溫環境中仍可生長繁殖,是冷藏食品威脅人類健康的主要致病菌之一，日益引起食品安全工作者的重視。目前國際上對單增李斯特菌的檢測還沒有統一標準，其檢測方法主要包括傳統的培養和生理生化方法、分子生物學方法以及免疫學方法。但是，這些方法操作繁雜、敏感度低、特異性差，且檢測周期長，不適宜快速診斷。因此對單增李斯特菌進行實時、靈敏而無損的檢測迫切需要操作簡單、便攜、低成本的快速檢測技術，在此基礎上建立標準、快速有效的檢測方法具有重要的現實意義。

近年來，半導體金屬氧化物氣體傳感器由于具有制備簡單、價格低廉、使用壽命長等優點，在工業生產、環境監測以及人類生活等領域得到了廣泛的應用。有研究發現，三羥基二丁酮氣體是單增李斯特菌在生長過程中產生的一種特征性代謝物，氣體濃度隨著細菌數量的增加而顯著增加，最高濃度達到整個揮發性代謝物的48.93％。

由于不同微生物在生長過程中產生的揮發性代謝物不盡相同，可以根據當中的特征性代謝物制備出與其匹配的敏感材料，并將其應用于食源性致病菌的快速檢測具有積極意義。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于SnO₂納米線傳感器，該傳感器可用于單增李斯特菌的檢測，其檢測靈敏度高，選擇性好，響應時間短，重復性好。

本發明的另一個目的是提供一種制備上述基于SnO₂納米線傳感器的方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種基于SnO₂納米線傳感器的制備方法，其步驟包括，

(1)、將SnCl₄·5H₂O溶于去離子水中，磁力攪拌，加入pH調節劑，將溶液的pH值調節至9-11；向溶液中滴加無水乙醇，攪拌20-40分鐘；優選的，溶液的pH值調節至10。

(2)、將溶液引入100mL的高壓釜中，在170-200℃條件下反應22-26小時，冷卻，將沉淀物洗滌后烘干，得到SnO₂納米線前驅體；

(3)、將SnO₂納米線前驅體升溫至500-600℃并保持1-3小時，得到SnO₂納米線材料；優選的，SnO₂納米線前驅體升溫至550℃并保持2小時，得到SnO₂納米線材料。優選的反應溫度和時間，確保了SnO₂納米線材料的晶粒大小均勻，呈均勻的棒狀結構，不粘連。