本發(fā)明屬于生物傳感器技術領域，具體涉及同時檢測沙門氏菌和炭疽桿菌的串聯(lián)磁致伸縮生物傳感器及其檢測方法。
背景技術：
由于食品安全問題的頻發(fā)，導致食品安全檢測成為了大眾關注的熱點與焦點?，F(xiàn)代食品安全檢測方法眾多，生物傳感器的應用較為廣泛。生物傳感器是一個多學科交叉、融合的高技術，將現(xiàn)代傳感器檢測技術應用于食品安全檢測，對開展食品安全檢測，保證食品安全和保護人們身體健康具有重要的意義。
與傳統(tǒng)檢測方法相比，生物傳感器檢測技術具有選擇性好、靈敏度高、分析速度快、成本低、無線遠距離檢測病原體等優(yōu)點，是現(xiàn)代食品行業(yè)中的一種重要科學技術，近幾年研究這方面的專家越來越多，其在醫(yī)學、食品檢測方面有很好的應用前景?，F(xiàn)在食品中添加的有害物質越來越多，生物傳感器能有效地檢測出食品中激素、微生物毒素、添加劑、農(nóng)藥獸藥的殘留。
其中，磁致伸縮生物傳感器是生物活性材料(抗體、抗原、生物膜等)與磁致伸縮材料有機結合而獲得，待測物質經(jīng)擴散吸附在生物活性材料上，使生物傳感器的重量增加，共振頻率隨之發(fā)生改變從而感知到待測物質存在并根據(jù)并共振頻率改變量檢測待測物質濃度。cn104634968a公開了用于致病菌檢測的生物傳感器系統(tǒng)，第一部分由表面綁定有抗體的磁致伸縮材料，赫爾姆霍茨線圈與封閉擴音器構成的生物傳感器平臺，第二部分是由直流電源、電線、線圈和鎖定放大器或者網(wǎng)絡分析儀或者阻抗分析儀構成的信息分析系統(tǒng)；cn103267534a公開了一種磁致伸縮生物傳感器及其制備方法，檢測限為100cfu/ml,檢測時間在20-60min，具有檢測時間短，檢測限低等優(yōu)點，能夠簡便、快速、準確檢測液體或固體樣本中的致病菌，也適用于便攜式應用。但是，上述已有的磁彈性生物傳感器都是利用單一傳感器檢測單一目標病菌，如沙門氏菌和大腸桿菌；對于容易引起食源性疾病的沙門氏菌和污染食品安全供應的炭疽桿菌不能實現(xiàn)同時檢測，效率較低且靈敏性不高，具有較大的局限性。
技術實現(xiàn)要素：
為克服上述現(xiàn)有技術的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供同時檢測沙門氏菌和炭疽桿菌的串聯(lián)磁致伸縮生物傳感器。
本發(fā)明的目的還在于提供同時檢測沙門氏菌和炭疽桿菌的串聯(lián)磁致伸縮生物傳感器的檢測方法。
本發(fā)明上述目的通過以下技術方案實現(xiàn)：
同時檢測沙門氏菌和炭疽桿菌的串聯(lián)磁致伸縮生物傳感器，以磁致伸縮帶材為傳感器膜片，噬菌體為生物識別元件，由包含被測液容器、測試室a、測試室b、蠕動泵、廢液系統(tǒng)、網(wǎng)絡分析儀、電腦、條形磁場組成。
所述的傳感器膜片為2826mbmetglastm合金，由包含以下質量百分含量的組分組成：fe40wt％，ni38wt％，mo4wt％，b18wt％。
所述的傳感器膜片厚度為10-20um。
優(yōu)選的，所述的傳感器膜片表面濺射涂覆cr和au涂層。
所述的噬菌體為e2噬菌體和jrb7噬菌體。
所述的測試室a內放置沒有固定噬菌體、覆蓋牛血清蛋白阻滯劑的參考傳感器，長度為2.0mm。
所述的測試室b內放置e2噬菌體傳感器和jrb7噬菌體傳感器，且所述e2噬菌體傳感器和所述jrb7噬菌體傳感器串聯(lián)連接。
所述的e2噬菌體傳感器用于專一檢測炭疽桿菌，長度為2.0mm；所述的jrb7噬菌體傳感器用于專一檢測沙門氏菌，長度為1.9mm；所述e2噬菌體傳感器和所述jrb7噬菌體傳感器沒有吸附噬菌體的局部區(qū)域覆蓋牛血清蛋白阻滯劑。
所述的網(wǎng)絡分析儀采用獨立線路分別與所述測試室a、測試室b相連，同時進行數(shù)據(jù)采集和控制。
同時檢測沙門氏菌和炭疽桿菌的串聯(lián)磁致伸縮生物傳感器的檢測方法，包括如下步驟：
(1)所述蠕動泵將含有沙門氏菌和炭疽桿菌的被測溶液從所述被測液容器輸送至測試室a和測試室b中；所述測試室a和測試室b內的傳感器由所述條形磁場定位，所述傳感器浸入被測溶液中，吸附細菌后傳感器質量增加，共振頻率降低；
(2)所述網(wǎng)絡分析儀和所述電腦連接，檢測并記錄步驟(1)中所述共振頻率，當所述傳感器捕獲到被測溶液中的目標細菌時，所述網(wǎng)絡分析儀檢測到頻率漂移，并輸出至所述電腦；
(3)將被測菌液的廢料收集在所述廢液系統(tǒng)內進行處理。
步驟(1)中所述的輸送流量為50ul/min；所述的共振頻率范圍為1.1-1.8mhz；所述的被測菌液在4℃下保存，使用前預熱至25℃。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點：
1、本發(fā)明的串聯(lián)磁致伸縮生物傳感器同時檢測沙門氏菌和炭疽桿菌，不存在相互耦合干擾，每種生物傳感器專一性地吸附與表面噬菌體對應的被測病菌。
2、對濃度范圍為5×10-5×108cfu/ml菌液檢測具有良好的檢測靈敏度，本發(fā)明的串聯(lián)磁致伸縮生物傳感器與參考傳感器檢測靈敏度一樣，達到103cfu/ml，靈敏度高，克服傳統(tǒng)單一傳感器檢測的局限性。
3、本發(fā)明的參考傳感器浸入到病原體溶液中頻率無變化，說明牛血清蛋白阻滯劑可有效消除沒有固定噬菌體的局部表面對細菌的非專一性結合，對實現(xiàn)同時檢測沙門氏菌和炭疽桿菌發(fā)揮重要作用。
附圖說明
圖1為本申請的同時檢測沙門氏菌和炭疽桿菌磁致伸縮生物傳感器結構示意圖，其中1為被測液容器，2為測試室a，3為測試室b，4為蠕動泵，5為廢液系統(tǒng)，6為網(wǎng)絡分析儀，7為電腦，8為條形磁場。
具體實施方式
以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
實施例1同時檢測沙門氏菌和炭疽桿菌磁致伸縮生物傳感器
結合附圖說明，本發(fā)明的同時檢測沙門氏菌和炭疽桿菌磁致伸縮生物傳感器，由包含以下部分組成，其中，1為被測液容器，2為測試室a，3為測試室b，4為蠕動泵，5為廢液系統(tǒng)，6為網(wǎng)絡分析儀，7為電腦，8為條形磁場。
其中，傳感器膜片為2826mbmetglastm合金，由包含以下質量百分含量的組分組成：fe40wt％，ni38wt％，mo4wt％，b18wt％；厚度為10-20um，且表面濺射涂覆cr和au涂層。
噬菌體為e2噬菌體和jrb7噬菌體；測試室a放置有沒有固定噬菌體、覆蓋牛血清蛋白阻滯劑的參考傳感器，長度為2mm；測試室b內放置e2噬菌體傳感器和jrb7噬菌體傳感器，且e2噬菌體傳感器和jrb7噬菌體傳感器串聯(lián)連接；e2噬菌體傳感器用于專一檢測炭疽桿菌，長度為2.0mm；jrb7噬菌體傳感器用于專一檢測沙門氏菌，長度為1.9mm；e2噬菌體傳感器和jrb7噬菌體傳感器用牛血清蛋白作為阻滯劑覆蓋沒有吸附噬菌體的局部區(qū)域。
網(wǎng)絡分析儀采用獨立線路分別與所述測試室a、測試室b相連，同時進行數(shù)據(jù)采集和控制。
實施例2同時檢測沙門氏菌和炭疽桿菌磁致伸縮生物傳感器的檢測方法
同時檢測沙門氏菌和炭疽桿菌的串聯(lián)磁致伸縮生物傳感器的檢測方法，包括如下步驟：
(1)蠕動泵將含有沙門氏菌和炭疽桿菌的被測溶液從被測液容器輸送至測試室a和測試室b中，輸送流量為50ul/min，；測試室a和測試室b內的傳感器由條形磁場定位，傳感器浸入被測溶液中，吸附細菌后傳感器質量增加，共振頻率降低，共振頻率范圍為1.1-1.8mhz；其中，被測菌液在4℃下保存，使用前預熱至25℃。
(2)網(wǎng)絡分析儀和電腦連接，檢測并記錄步驟(1)中共振頻率，當傳感器捕獲到被測溶液中的目標細菌時，網(wǎng)絡分析儀檢測到頻率漂移，并輸出至電腦。
(3)將被測菌液的廢料收集在廢液系統(tǒng)內進行處理。
實施例3同時檢測沙門氏菌和炭疽桿菌磁致伸縮生物傳感器檢測靈敏度測試
按照實施例2所述的檢測方法，將本申請中的3種磁致伸縮生物傳感器分別浸泡在1ml濃度為5×10-5×108cfu/ml沙門氏菌和炭疽桿菌溶液中，檢測不同濃度下傳感器共振頻率。從測試可以看出，參考傳感器的共振頻率保持穩(wěn)定，進一步證明牛血清蛋白阻滯劑可有效消除沒有固定噬菌體的局部表面對細菌的非專一性結合；在檢測不同濃度沙門氏菌溶液時，只有表面固定e2噬菌體的傳感器才有頻率漂移，且頻率漂移與沙門氏菌濃度密切相關，隨著細菌濃度的增加而單調增加；同樣，在檢測不同濃度炭疽桿菌溶液時，只有表面固jrb7噬菌體的傳感器才有頻率漂移，且頻率漂移與炭疽桿菌濃度密切相關，隨著細菌濃度的增加而單調增加；說明本申請的生物傳感器不僅具有良好的檢測專一性，同時具有良好的檢測靈敏度，與檢測單一病菌時靈敏度一致。
雖然，上文中已經(jīng)用一般性說明及具體實施例對本發(fā)明作了詳盡的描述，但在本發(fā)明基礎上，可以對之作一些修改或改進，這對本領域技術人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本發(fā)明精神的基礎上所做的這些修改或改進，均屬于本發(fā)明要求保護的范圍。