本發(fā)明屬于微生物監(jiān)測，具體的說，是涉及一種鈷摻雜氧化鋅納米纖維的制備方法，和該鈷摻雜氧化鋅納米纖維用于李斯特菌的檢測方法。

背景技術(shù)：

1、食品安全日益成為世界各國人民關(guān)注的焦點。食源性疾病是食品安全的主要問題，主要由自然界廣泛存在的李斯特菌等病原微生物引起。在冷藏食品和生禽肉中經(jīng)常檢測到單核細(xì)胞增生李斯特菌，與其他食源性病原體相比，它對低溫的耐受性要高得多。李斯特菌感染通?？蓪?dǎo)致發(fā)熱、頭痛和胃腸道表現(xiàn)，如嘔吐、惡心和腹瀉等癥狀。此外，某些個體還可能會出現(xiàn)嚴(yán)重的并發(fā)癥，包括腦膜腦炎或敗血癥，死亡率高達(dá)20％-30％。快速高靈敏得檢測李斯特菌，是降低李斯特菌感染風(fēng)險，預(yù)防、治療李斯特菌引起的腦膜炎、心內(nèi)膜炎等疾病的關(guān)鍵！

2、目前，用于檢測李斯特菌的方法主要包括核酸檢測、實時pcr、分離培養(yǎng)生化鑒定法(usda、fda)、免疫學(xué)方法(elisa、iglt)、質(zhì)譜法等，但是這些方法不僅耗時，而且設(shè)備較為昂貴。例如，usda法是先在uvm改良肉湯培養(yǎng)基中增菌培養(yǎng)；后用fraser肉湯培養(yǎng)基二次增菌培養(yǎng)，取增菌液在改良牛津瓊脂(mox)平板上選擇性分離培養(yǎng)；取單克隆菌落在馬血覆蓋瓊脂(hl)上培養(yǎng)，觀察是否有β-溶血環(huán)，若有則挑取單克隆菌落進(jìn)行腦心浸液(bhi)和動力測試培養(yǎng)，最后進(jìn)行生化及血清學(xué)鑒定。這種方法操作繁瑣，工作量大，檢測周期長(一般4-7天)，在此繁瑣的過程中，任何一環(huán)節(jié)出現(xiàn)錯誤都有可能影響細(xì)菌的鑒定結(jié)果，靈敏度較低，漏檢和錯檢率高，除此之外，該方法對實驗條件要求較為嚴(yán)格。因此不能滿足食品中致病菌快速靈敏的檢測需要。elisa是基于抗原-抗體特異性結(jié)合的特點，利用特殊的酶標(biāo)記物對待檢物質(zhì)定性或定量分析的一種檢測方法，是酶免疫測定技術(shù)中應(yīng)用最廣的技術(shù)。elisa檢測方法具有準(zhǔn)確、特異、靈敏、可重復(fù)等特點，但依然存在一些不可忽視的缺點，如抗體制備純化過程繁瑣、易產(chǎn)生假陽性、受溫度和時間影響大、酶標(biāo)抗體購買價格昂貴等，這些不足限定了elisa檢測方法在現(xiàn)場檢測中的廣泛應(yīng)用。pcr是在核酸分子雜交的基礎(chǔ)上建立的一種用于放大擴(kuò)增特定的dna片段的分子生物學(xué)技術(shù)。包括普通pcr、巢式pcr、熒光定量pcr、多重pcr、rt-pcr和免疫pcr等。pcr反應(yīng)的高度特異性歸因于引物的高度特異，所以對于pcr反應(yīng)而言，引物的設(shè)計尤為關(guān)鍵，若設(shè)計不合理，則容易出現(xiàn)假陰性和假陽性結(jié)果，除此之外，試劑昂貴，樣品需要前增菌等問題也是該檢測方法不可忽視的缺點。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明針對現(xiàn)有李斯特菌檢測方法設(shè)備昂貴，耗時長等缺點，本發(fā)明提供了一種鈷摻雜氧化鋅納米纖維及其制備方法，并利用該鈷摻雜氧化鋅納米纖維檢測3羥基-2丁酮(3h-2b)氣體，進(jìn)而實現(xiàn)對李斯特菌的檢測方法，提高zno氣體傳感器的靈敏度以及選擇性。

2、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明通過以下的技術(shù)方案予以實現(xiàn)：

3、根據(jù)本發(fā)明的第一個方面，提供了一種鈷摻雜氧化鋅納米纖維，由以下制備方法得到：

4、s1、在n,n-二甲基甲酰胺(dmf)中加入聚乙烯吡咯烷酮(pvp)，溶解均勻后再加入六水合硝酸鋅和四水合乙酸鈷，攪拌溶解均勻；

5、s2、將s1得到的前驅(qū)體溶液進(jìn)行靜電紡絲；

6、s3、將s2得到的膜進(jìn)行干燥處理；

7、s4、將s3得到的膜進(jìn)行煅燒處理。

8、根據(jù)本發(fā)明的第二個方面，提供了一種鈷摻雜氧化鋅納米纖維的制備方法，包括：

9、s1、在n,n-二甲基甲酰胺(dmf)中加入聚乙烯吡咯烷酮(pvp)，溶解均勻后再加入六水合硝酸鋅和四水合乙酸鈷，攪拌溶解均勻；

10、s2、將s1得到的前驅(qū)體溶液進(jìn)行靜電紡絲；

11、s3、將s2得到的膜進(jìn)行干燥處理；

12、s4、將s3得到的膜進(jìn)行煅燒處理。

13、對于上述鈷摻雜氧化鋅納米纖維及其制備方法：

14、優(yōu)選地，s1中，所述n,n-二甲基甲酰胺(dmf)與所述聚乙烯吡咯烷酮(pvp)的質(zhì)量比為(10-11):1。

15、優(yōu)選地，s1中，所述六水合硝酸鋅與所述聚乙烯吡咯烷酮(pvp)的質(zhì)量比為(1-2):1。

16、優(yōu)選地，s1中，所述四水合乙酸鈷中co與所述六水合硝酸鋅中zn的摩爾比≤5％，且不為0。

17、優(yōu)選地，s2中，所述靜電紡絲的進(jìn)料速度為0.1-0.3ml/h，電壓為13-18kv，針頭到收集轉(zhuǎn)筒的距離為11-15cm，轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)速為800-1000rpm。

18、優(yōu)選地，s3中，所述干燥處理的溫度為60-100℃，時間為36-48h。

19、優(yōu)選地，s4中，所述煅燒處理的過程為以1-3℃/min的升溫速率，升溫至500-700℃，并保溫2-4h，之后自然冷卻到室溫。

20、根據(jù)本發(fā)明的第三個方面，提供了一種李斯特菌檢測方法，利用上述鈷摻雜氧化鋅納米纖維對李斯特菌的生物標(biāo)志物3羥基-2丁酮?dú)怏w進(jìn)行檢測。

21、根據(jù)本發(fā)明的第四個方面，提供了一種用于李斯特菌檢測的氣體傳感器，采用上述鈷摻雜氧化鋅納米纖維作為氣敏材料。

22、本發(fā)明的有益效果是：

23、使用本發(fā)明制備得到的co-zno納米纖維對生物標(biāo)志物3h-2b的氣敏性能優(yōu)異，響應(yīng)速度快，靈敏度高，而3h-2b氣體是李斯特菌代謝的生物標(biāo)志物，本發(fā)明通過co-zno納米纖維檢測3h-2b氣體來監(jiān)測李斯特菌，為實時監(jiān)測李斯特菌提供了可能，具有較大的應(yīng)用潛力。其中，0.5％?co-zno納米纖維的直徑約為62nm,氣敏性能測試結(jié)果顯示，本材料的選擇性高，響應(yīng)速度可達(dá)1s，靈敏度可達(dá)168。

技術(shù)特征：

1.一種鈷摻雜氧化鋅納米纖維的制備方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鈷摻雜氧化鋅納米纖維的制備方法，其特征在于，s1中，所述n,n-二甲基甲酰胺(dmf)與所述聚乙烯吡咯烷酮(pvp)的質(zhì)量比為(10-11):1。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鈷摻雜氧化鋅納米纖維的制備方法，其特征在于，s1中，所述六水合硝酸鋅與所述聚乙烯吡咯烷酮(pvp)的質(zhì)量比為(1-2):1。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鈷摻雜氧化鋅納米纖維的制備方法，其特征在于，s1中，所述四水合乙酸鈷中co與所述六水合硝酸鋅中zn的摩爾比≤5％，且不為0％。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鈷摻雜氧化鋅納米纖維的制備方法，其特征在于，s2中，所述靜電紡絲的進(jìn)料速度為0.1-0.3ml/h，電壓為13-18kv，針頭到收集轉(zhuǎn)筒的距離為11-15cm，轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)速為800-1000rpm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鈷摻雜氧化鋅納米纖維的制備方法，其特征在于，s3中，所述干燥處理的溫度為60-100℃，時間為36-48h。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鈷摻雜氧化鋅納米纖維的制備方法，其特征在于，s4中，所述煅燒處理的過程為以1-3℃/min的升溫速率，升溫至500-700℃，并保溫2-4h，之后自然冷卻到室溫。

8.一種鈷摻雜氧化鋅納米纖維，其特征在于，由如權(quán)利要求1-7中任一項所述的制備方法得到。

9.一種李斯特菌檢測方法，其特征在于，利用如權(quán)利要求8所述的鈷摻雜氧化鋅納米纖維對李斯特菌的生物標(biāo)志物3羥基-2丁酮?dú)怏w進(jìn)行檢測。

10.一種用于李斯特菌檢測的氣體傳感器，其特征在于，采用如權(quán)利要求8所述的鈷摻雜氧化鋅納米纖維作為氣敏材料。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于微生物監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種鈷摻雜氧化鋅納米纖維及其制備方法，首先在N,N?二甲基甲酰胺(DMF)溶液中加入聚乙烯吡咯烷酮(PVP)，溶解均勻后再加入六水合硝酸鋅和四水合乙酸鈷，攪拌溶解均勻；然后將得到的前驅(qū)體溶液進(jìn)行靜電紡絲；再將靜電紡絲得到的膜進(jìn)行干燥處理；最后將干燥后的膜進(jìn)行煅燒處理；上述得到的鈷摻雜氧化鋅納米纖維能夠制備氣體傳感器，對李斯特菌的生物標(biāo)志物3羥基?2丁酮?dú)怏w進(jìn)行檢測。本發(fā)明對生物標(biāo)志物3H?2B的氣敏性能優(yōu)異，響應(yīng)速度快，靈敏度高，通過Co?ZnO納米纖維檢測3H?2B氣體來監(jiān)測李斯特菌，為實時監(jiān)測李斯特菌提供了可能，具有較大的應(yīng)用潛力。

技術(shù)研發(fā)人員：連曉雪,宋港龍,李釅,李梓寧,張熙
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國民航大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30