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1.
随着抗菌药物广泛应用于临床,细菌耐药日益严重。实现快速、高灵敏、准确的细菌及其药物敏感性检测是缓解细菌耐药的关键环节。表面增强拉曼光谱(SERS)具有快速、灵敏、无损等优点,可直接获取分子指纹信息,它已成为一种有效的细菌及其耐药性检测技术。不同种类细菌的分子组成和结构存在差异、抗生素处理前后细菌的特征拉曼信号会发生变化,这为表面增强拉曼光谱技术在致病菌及其耐药性检测中的应用提供了依据。基于分子组成与结构的差异, 结合传统多分类数据分析以及机器学习算法,表面增强拉曼光谱技术可以提供客观的诊断信息。这篇综述回顾了近年来表面增强拉曼光谱技术对于致病菌及其耐药性检测的研究进展, 阐述了当前表面增强拉曼光谱技术应用于致病菌检测面临的问题。首先,讨论了致病菌及其耐药性检测中常用SERS基底的材料和结构:金纳米粒子、银纳米粒子、银包金纳米粒子以及新型纳米材料与纳米粒子结合形成的复合SERS基底。然后,概述了SERS检测中捕获细菌的方法,主要介绍了基于核酸适配体、免疫磁性分离、微流控系统以及静电结合的捕获方法,包括上述捕获方法的原理以及捕获方式,综述了以上捕获方法的研究进展。最后,总结了致病菌SERS光谱的各种数据分析方法,通过光谱预处理,特征提取与分类识别,以及构建致病菌SERS光谱诊断模型,实现致病菌及其耐药性的检测;比较了传统的数据分析方法以及机器学习分析方法,重点介绍了深度学习算法在致病菌及其耐药性SERS检测中的优势与应用。文章也对表面增强拉曼光谱应用于致病菌及其耐药性检测的关键问题进行了讨论,并对基于表面增强拉曼技术的致病菌及其耐药性检测方法进行了展望,以促进表面增强拉曼光谱技术在临床检测中的应用。  相似文献   
2.
为了探究食源性致病菌芽孢的拉曼特征指纹图谱,实现快速识别,该研究以产气荚膜梭菌(C. perfringens)、艰难梭菌(C. difficile)和蜡样芽孢杆菌(B. cereus)的芽孢为研究对象,以柠檬酸钠还原法制备的AgNPs溶胶为基底材料,用SERS技术对芽孢进行拉曼光谱检测,解析食源性致病菌芽孢的分子结构、不同芽孢之间的异同之处。将3种食源性致病菌芽孢的SERS光谱与主成分分析(PCA)和系统聚类分析(HCA)相结合并进行对比分析,实现不同种属食源性致病菌芽孢的定性识别。结果表明,不同食源性致病菌芽孢的SERS光谱的特异性和重现性良好。芽孢光谱中Ca2+-DPA的拉曼振动峰数量和峰强度占主要地位,其拉曼振动峰位置在657~663,818~820,1 017,1 389~1 393,1 441~1 449和1 572~1 576 cm-1波段。C. difficile spores SERS光谱中Ca2+-DPA的六个特征峰峰强度均高于C. perfringens sporesB. cereus sporesC. perfringens spores次之。Ca2+-DPA在1 017 cm-1(Ca2+-DPA)处拉曼峰强度在3种芽孢的SERS光谱中均最高且差异明显,是Ca2+-DPA的主要特征峰,也是3种芽孢的主要特征峰。此外,C. perfringens spores在936 cm-1(磷脂N—C拉伸)、1 294 cm-1(脂质中的CH2变形振动)、1 609 cm-1(蛋白质中的酪氨酸)和1 649 cm-1(蛋白质中的酰胺I)显示特有拉曼振动峰;C. difficile spores在890 cm-1(═COC═拉伸)显示特有拉曼振动峰。PCA分析结果显示PC1和PC2方差贡献率分别为51.1%和39.7%,累积贡献率达90.8%,可以将所有样本有效区分。HCA分析可以看出3种芽孢的SERS光谱被分为三个聚类,3种芽孢各自聚类无交叉干扰。结合多元统计分析不仅有效实现了3种芽孢之间的区分,也实现了梭菌属芽孢和杆菌属芽孢的区分,为食品安全控制提供有效手段。  相似文献   
3.
食源性致病菌是引发和威胁公众健康的主要因素之一。由于食源性致病菌种类繁多,常规检测方法复杂耗时要求高,因此迫切需要一种更加快速精确的致病菌检测技术。在传统红外光谱检测致病菌的流程中,如经典的溴化钾压片法,除了压片本身的操作之外通常还需对样品进行冷冻干燥(约需2 d)等耗时前处理过程,因而不利于高通量快速检测。本研究利用硒化锌薄膜法,在硒化锌窗片上直接滴加菌液、低温(48 ℃)烘干后进行原位检测,无需漫长的冻干处理,整个检测过程在50 min之内。同时,检测所需样品量少(10 μL)无需研磨等物理破坏性的制样过程,避免了常规溴化钾压片法中研磨颗粒粗细、制片厚薄误差及易碎片、吸潮等的不利影响。四种常见食源性致病菌(大肠杆菌DH5α;沙门氏菌CMCC 50041;霍乱弧菌SH04;金黄色葡萄球菌SH10)的硒化锌薄膜法与溴化钾压片法红外谱图对比分析表明:在相同的峰值检测阈值下(透过率大于0.05%),本研究所采用的方法获得的二阶导数图谱在900~1 500 cm-1范围内可被识别的特征峰个数比溴化钾压片法明显增多(硒化锌薄膜法共计81个,溴化钾压片法共计58个),特征峰在多个位置强度显著增加(1 119,1 085和915 cm-1等),且可将溴化钾压片法中较宽的单峰或不明显的双峰显示为较明显的双峰(大肠杆菌DH5α:1 441,1 391和1 219 cm-1等; 沙门氏菌CMCC 50041:1 490,1 219和1 025 cm-1;霍乱弧菌SH04:1 441和1 219 cm-1;金黄色葡萄球菌SH10:1 491,1 397和1 219 cm-1),说明硒化锌薄膜法可以提高图谱分辨率及信噪比。基于硒化锌薄膜法的原位红外光谱法对常见食源性致病菌整体快速高通量检测将具有巨大的应用前景。  相似文献   
4.
建立了超高效液相色谱-串联质谱(UHPLC-MS/MS)检测牛肉中18种食源性兴奋剂类药物残留的方法。牛肉组织经酸化乙腈提取,Captiva小柱脱脂净化后,用无水硫酸镁干燥,上清液氮吹浓缩,残渣用甲醇-水(7∶3,v/v)溶解。采用Agilent Zorbax Phenyl-Hexyl色谱柱分离,以5 mmol/L醋酸铵水溶液(含0.01%(v/v)醋酸)和甲醇-乙腈(7∶3,v/v)作为流动相进行梯度洗脱,在电喷雾正负离子切换模式下以多反应监测(MRM)方式检测,用基质匹配标准曲线外标法定量。结果表明,18种食源性兴奋剂类药物在0.10~50μg/L范围内线性关系良好,相关系数(R2)≥0.995 0;在0.4、1.0和2.0μg/kg添加水平下的回收率为57.3%~117.5%,相对标准偏差为3.1~15.6%(n=5);方法的检出限和定量限分别为0.000 6~0.090 0μg/kg和0.002 0~0.300 0μg/kg。该法可以实现对牛肉样本中18种兴奋剂类药物残留的定性定量分析,具有简单、快速、准确性高的特点。  相似文献   
5.
毛红霞  黎源倩  裴晓方  何超  渠凌丽 《色谱》2007,25(4):473-477
建立了食品中常见致病菌大肠杆菌O157:H7的uidA基因、沙门菌的invA基因和志贺菌的ipaH基因的多重聚合酶链反应(PCR)产物的毛细管电泳快速检测方法。根据这3种致病菌的特异性基因序列设计多重PCR引物,优化PCR扩增反应体系,采用7.0 g/L 甲基纤维素为筛分介质,毛细管电泳-激光诱导荧光检测法同时检测了3种常见致病菌的PCR扩增产物。在优化的多重PCR反应和毛细管筛分电泳条件下,该方法可以同时检测沙门菌、志贺菌和大肠杆菌O157:H7基因的多重PCR扩增产物,22 min内即可完成3种常见致病菌的毛细管电泳检测。迁移时间的相对标准偏差为1.47%~2.07%。与凝胶电泳法比较,该法简便快速,灵敏度高,可用于多种致病菌脱氧核糖核酸的检测,为食品安全提供了一种可靠的快速检测方法。  相似文献   
6.
采用表面光滑玻璃珠作为载体材料,用1:40的腹泻性大肠杆菌诊断血清进行包被。可制成免疫珠。这种免疫珠能与腹泻性大肠杆菌发生特异性结合。经乳糖蛋白胨培养液培养,然后根据其产酸产气进行判断。能在18h内完成腹泻性大肠杆菌的检测。其灵敏度为样液中含有腹泻性大肠杆菌数必须大于10CFu/mL.该法简单、快速、易操作、灵敏度高。  相似文献   
7.
合成了一种具有树叶状形貌的Ag-AgVO3/BiVO4复合光催化抗菌剂, 并对其晶体结构、 形貌、 组成及光学性质等进行了表征. 研究结果表明, 以3,3',5,5'-四甲基联苯胺(TMB)的氧化反应为模型, Ag-AgVO3/BiVO4表现出优异的光响应类氧化酶活性. 光催化抗菌实验结果表明, Ag-AgVO3/BiVO4对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌均具有良好的抗菌效果, 4 min内的抗菌效率可以达到99%以上. 采用多种实验方法系统研究了其抗菌机制: 活性物种捕获剂实验和细胞内活性氧荧光标记实验表明, 在可见光照射下, Ag-AgVO3/BiVO4所产生的电子与O2反应生成的·O2?起主要作用; Live/Dead细胞的荧光实验、 扫描电子显微镜形貌观察实验以及处理前后细胞内外核酸和蛋白质含量的测定实验结果均证实了·O2?可以破坏细胞膜的完整性, 导致细胞内容物的破坏和流出, 从而造成细菌死亡. 另外, Ag-AgVO3/BiVO4对包括革兰氏阳性菌、 革兰氏阴性菌和真菌在内的9种致病菌均具有良好的抗菌效果, 说明其具有广谱抗菌性能.  相似文献   
8.
针对腐败血与肝脏中毒扁豆碱、α-茄碱、α-卡茄碱以及秋水仙碱等四种食源性有毒生物碱建立QuEChERS结合超高效液相色谱-三重四级杆质谱(UPLC-MS/MS)提取检测方法。腐败血液前处理采用Φ5%甲醇-乙腈作为萃取剂,30 mg NaCl与20 mg无水MgSO_4组合作为盐析剂,20 mg C18粉末作为净化剂;肝脏采用2 mL甲醇萃取,50 mg的C18、60 mg的PSA和10 mg的GCB作为净化剂。UPLC-MS/MS分析以乙腈为有机相,Φ0.1%甲酸-5 mmol·L~(-1)甲酸铵溶液作为水相,使用电喷雾电离源,正离子电离,多反应监测模式下检测。腐败血样本中四种生物碱检测限在0.07~0.1μg·L~(-1),定量限在0.3~0.55μg·L~(-1);肝脏样本中四种生物碱检测限在0.1~1.0μg·g~(-1),定量限在0.3~3.0μg·g~(-1)。该方法操作简便,灵敏度高,线性范围宽,可应用于医疗卫生、法庭科学等多个领域的腐败血中四种食源性有毒生物碱的准确、快速检测。  相似文献   
9.
创伤弧菌是一种重要的海洋食源性病原菌,可经伤口或肠道感染多种水产养殖动物及人体。该菌在各种食源性病原体中病死率最高,发病迅速。因此,创伤弧菌的检测对食品安全以及患者诊断治疗十分重要。但传统检测方法存在步骤繁琐、耗时长等局限,限制了医学检验及食品安全检测的高效性。近年来,基于分子生物学和免疫学的迅速发展,以及纳米科学技术的兴起,国内外学者结合传统培养方法研究和建立了多种具有操作简便、准确高效、灵敏度高等特点的创伤弧菌快速检测技术,为创伤弧菌快速检测方法的进一步发展提供了新思路。该文对于微生物传统病原学检测技术、免疫学检测技术、分子生物学检测技术、生物芯片和生物传感技术等传统和新兴的创伤弧菌检测手段进行了总结,以期为食源性创伤弧菌的有效防控及患者的诊断治疗提供科学依据。  相似文献   
10.
应用电子鼻检测食源性致病菌的研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
建立了一种快速检测食源性致病菌的电子鼻方法,并利用电子鼻技术检测细菌培养液的挥发性代谢产物。首先,利用主成分分析法对所得样品信息进行区分,结果显示该技术能够很好区分不同培养时间的单增李斯特菌(L.monocytogenes),并表明在培养8h后该菌的挥发性代谢产物发生了显著性的变化。然后,利用偏最小二乘法分析了培养液中的单增李斯特菌数量与电子鼻信号的线性关系,线性范围在106~108CFU/mL之间,相关系数R2=0.9937。  相似文献   
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