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用光纤生物传感器检测葡萄球菌肠毒素
点击次数：510 发布时间：2011-2-15
生物传感器具有操作简单、快速、准确的特点和现场检测能力。而光纤传感器是一种光电转换设备，抗腐蚀、抗电磁辐射和电子频率干扰，同时光纤低衰减率的高质量传输可实现对危险地区的远距离检测。由于光纤传感器的上述特点，其在微生物检测中的应用有着广阔的前景。Cao等在1995年应用光纤传感器检测分析了血清、全血、血浆中的鼠疫耶尔森菌F1抗原；Rowe-Taitt等在2000年使用光纤传感器检测了炭疽杆菌、土拉弗菌等；Anderson等应用光纤传感器RAPTOR先后检测了鼠疫杆菌F1抗原、葡萄球菌肠毒素、蓖麻毒素、炭疽芽孢、土拉弗菌等。
当一束光线以适当角度进入光纤时，它会以全反射方式在光纤中传播，产生一种横贯光纤的波，通过光纤与其他介质的交界处传出光纤。这种波随传播距离快速衰减，被称为倏逝波（evanescentwave）。FOB-3正是利用这种性质，在光纤表面加上生物敏感元件，当倏逝波穿过生物敏感元件时，或产生光信号，或导致倏逝波与光纤内传播光线的强度、相位或频率的改变，而测量这些变化，即可获得生物敏感元件上变化的信息。光纤传感器FOB-3由光学系统、电子学系统、数据采集系统及控制与处理系统组成。目前使用的光纤材料是聚苯乙烯。FOB-3中激光激发光路产生的光波在光纤全反射的过程中激发光纤纤芯表面标记在生物分子上的荧光染料，接受光路接受荧光信号，并由光电倍增管转换成电信号，计算机对输出的电信号进行分析并给出光电倍增工作电压的控制电压值（PMT Val）、光信号值（Flov Val）、功率值（Laser Val）及Flou／Imser值。在使用光纤传感器检测微生物的方法中，由于免疫反应成熟、简单和稳定而常常被采用。其中，荧光免疫反应常见的方法有直接法、竞争法和夹心法。因为双抗体夹心法不仅特异性好，而且应用性强，所以在抗原的检测中应用较多。本研究针对炭疽芽孢杆菌及其芽孢、鼠疫杆菌的n抗原和葡萄球菌肠毒素B，利用FOB-3进行检测方法的研究，旨在建立现场快速检测生物恐怖剂的可靠方法。
魏华、姜永强等用新研制的光纤生物传感器FOB-3检测多种病原微生物及细菌毒素。利用双抗体夹心法，优化免疫反应的时间和浓度后，用FOB-3分别检测炭疽芽孢及繁殖体、鼠疫F1抗原和葡萄球菌肠毒素B。为便于结果判定，确定截断（cut off）值，并以Ssignal与Nnoise差值的形式消除荧光信号中的噪声。结果表明使用光纤生物传感器FOB-3，在20min内可分别检测到50～1000ng／m1的鼠疫F1抗原、0．1-100ug／m1的葡萄球菌肠毒素B、3X10—3X106CFU／m1的炭疽杆菌繁殖体和4X104一4X107CFU／m1的炭疽芽孢。应用光纤生物传感器可以灵敏、快速、便捷地检测病原微生物及其毒素。