一種軍團菌電化學DNA生物傳感檢測裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術公開一種軍團菌電化學DNA生物傳感檢測裝置，將DNA電化學生物傳感技術應用于軍團菌的檢測。通過軍團菌電化學DNA傳感器的設計實現通過電化學方法對樣品中軍團菌核酸進行檢測的目的，并通過軍團菌電化學DNA傳感器、電化學工作站和計算機的連接，實現軍團菌的電化學DNA生物傳感檢測，充分發揮了其快速、靈敏、準確、廉價等特點，從而提高軍團菌監測和檢測的應急反應速度。使用該裝置無需分離培養，耗時大大減少，采用了軍團菌特異性片段為探針可使檢測的特異性和靈敏度大大提升，并且此傳感器便于攜帶，可以用于多種環境下的現場檢測，尤其適用于現場定性檢測，做到現場快速、靈敏、準確檢測。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及電化學傳感器和預防醫學監測
，特別涉及一種軍團菌電化學DNA生物傳感檢測裝置。
技術介紹
1976年美國費城退伍軍人協會會員中曾爆發急性發熱性呼吸道疾病，經研究，發現一種致病細菌并將之命名為嗜肺軍團菌。現已發現超過30種軍團桿菌，其中至少19種是人類肺炎的病原。最常見病原體為嗜肺軍團菌(占病例的859^90%)，該菌存在于水和土壤中，常經供水系統、溶洞和霧化吸入而引起肺炎型和非肺炎型感染。除呼吸道癥狀外還有明顯的多器官損害，致死率較高。據最近的調查統計軍團菌引起的醫院感染也可高達23%，還可合并其他微生物感染，形成難治性肺炎，致死率高達45%。故軍團菌在機會感染或醫院內感染中的位置日益被人們所重視。目前檢測軍團菌的免疫檢測技術有免疫層析法、酶免疫法、放射免疫法、細胞計量術及免疫傳感器技術。此外，還有熒光素原位分子雜交檢驗。但軍團菌不易分離培養，種類又繁多，目前尚無簡易、快速實驗室檢驗方法，故研究新的快速、特異、敏感的軍團菌檢測技術是當今軍團菌檢驗技術研究的首要問題。而DNA電化學生物傳感器是近幾年國際熱點研究的一類新型生物傳感器，它是將單鏈DNA (ssDNA)修飾到電極表面，構成DNA修飾電極，由于電極上的探針ssDNA與溶液中的互補鏈雜交的高度序列選擇性，使得該ssDNA修飾電極具有極強的分子識別能力。在適當條件下，ssDNA探針分子與待測序列DNA(靶序列)雜交，在電極表面形成雙鏈的DNA(dsDNA)，從而導致雜交前后的電極表面結構的改變，這種雜交前后的差異可以通過電化學檢測技術的響應變化進行測定，從而達到檢測靶序列。這種新型DNA電化學生物傳感器不僅快速、靈敏、準確、廉價，還具有分子識別、分離純化基因等功能，從而在分子生物學和生物工程醫學等領域有巨大的應用前景。本研究將電化學生物傳感器技術應用到軍團菌的檢測上來，從而開辟了快速、特異、敏感的軍團菌檢測技術的新思路與方法。
技術實現思路
本技術的目的在于提供一種軍團菌電化學DNA生物傳感檢測裝置。可通過軍團菌電化學DNA傳感器的設計實現通過電化學方法對樣品中軍團菌核酸進行檢測的目的，并通過軍團菌電化學DNA傳感器、電化學工作站和計算機的連接，實現軍團菌的電化學DNA生物傳感檢測，充分發揮了其快速、靈敏、準確、廉價等特點，從而提高軍團菌監測和檢測的應急反應速度。本技術的目的是這樣實現的，所述的一種軍團菌電化學DNA生物傳感檢測裝置，包括一個軍團菌電化學DNA傳感器、電化學工作站和計算機，其特點為軍團菌電化學DNA傳感器通過電極線與電化學工作站相連接，電化學工作站通過數據線連接計算機。所述的一種軍團菌電化學DNA生物傳感檢測裝置，其特點為軍團菌電化學DNA傳感器包括參比電極、輔助電極、工作電極、反應池、磁力攪拌子和帶溫控的磁力攪拌器；反應池放置于帶溫控的磁力攪拌器上，磁力攪拌子放置于反應池底部，參比電極、輔助電極和工作電極放置于反應池中的反應液內。所述的一種軍團菌電化學DNA生物傳感檢測裝置，其特點為工作電極采用玻碳電極，在玻碳電極表面上設置有特異性的軍團菌DNA探針。所述的一種軍團菌電化學DNA生物傳感檢測裝置，其特點為在玻碳電極表面上通過工作電極表面的-COOH基團連接有特異性的軍團菌DNA探針。本技術的優點對比以往水樣中軍團菌檢測的常規方法，本方法無需分離培養耗時大大減少，采用了軍團菌特異性片段為探針可使檢測的特異性和靈敏度大大提升，并且此傳感器便于攜帶，可以用于多種環境下的現場檢測，尤其適用于現場定性檢測，做到現場快速、靈敏、準確檢測。附圖說明圖1為本技術的結構示意圖。圖2為圖1中的軍團菌電化學DNA傳感器的工作電極的放大結構示意圖。圖3為圖2的軍團菌電化學DNA傳感器的工作電極與待檢的軍團菌DNA片段結合的放大結構示意圖。圖中1為軍團菌電化學DNA傳感器；2為電化學工作站；3為計算機；4為參比電極；5為輔助電極；6為工作電極；7為反應池；8為磁力攪拌子；9為帶溫控的磁力攪拌器；10為電極線；11為數據線；12為工作電極表面的-COOH基團；13為特異性的軍團菌DNA探針；14為待檢的軍團菌DNA片段。具體實施方式以下結合附圖和實施例對本技術進行詳細說明如圖1、圖2和圖3所示，所述的一種軍團菌電化學DNA生物傳感檢測裝置，包括一個軍團菌電化學DNA傳感器1、電化學工作站2和計算機3，其結構特點為軍團菌電化學DNA傳感器I通過電極線10與電化學工作站2相連接，電化學工作站2通過數據線11連接計算機3。軍團菌電化學DNA傳感器1，包括參比電極4、輔助電極5、工作電極6、反應池7、磁力攪拌子8和帶溫控的磁力攪拌器9。反應池7放置于帶溫控的磁力攪拌器9上，磁力攪拌子8放置于反應池7底部，參比電極4、輔助電極5和工作電極6放置于反應池7中的反應液內。電化學工作站2經電極線10采集軍團菌電化學DNA傳感器I上通過參比電極4、輔助電極5和工作電極6的產生電信號，并傳輸到計算機3進行數據分析處理。本技術的制作如下包括以下4個步驟(I)首先構建軍團菌電化學DNA傳感器I中的工作電極6，先將玻碳電極進行預處理，然后用裝有IOOmL的偶聯劑[5 mmol/L EDC (鹽酸1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺)_ 8 mmol/L NHS (羥基丁二酰亞胺)]浸泡后雙蒸水沖洗，N2吹干后，直接在電極表面滴加特異性的軍團菌DNA探針13，用O.2%SDS洗滌后用電化學工作站測其阻抗值；(2)搭建軍團菌電化學DNA傳感器1，將反應池7放置于帶溫控的磁力攪拌器9上，磁力攪拌子8放置于反應池7底部，在電極支架上固定上參比電極4、輔助電極5和工作電極6，調節支架高低，將參比電極4、輔助電極5和工作電極6放置于反應池7中的反應液內。(3)電化學信號檢測平臺的搭建，軍團菌電化學DNA傳感器I通過電極線10與電化學工作站2相連接，電化學工作站2通過數據線11連接計算機3。實驗過程先將本技術的軍團菌電化學DNA生物傳感檢測裝置按上述步驟組裝，打開電源、電化學工作站2和計算機3 ;將待檢測的樣品放入反應池7中，將表面修飾特異性的軍團菌DNA探針13的工作電極6浸沒在待測樣本溶液中35°C雜交40min后并雜交連接上待檢的軍團菌DNA片段14，用0. 2%SDS洗滌3分鐘，用電化學工作站2在0. OOlmol/L鐵氰電對(K3Fe(CN)6/ K4 Fe (CN) 6)溶液中測定雜交后的阻抗值，測定條件為方法選擇為交流阻抗法，初始電位選擇為即時開路電位，高頻選擇100000Hz，低頻選擇1Hz，振幅為0. 005V ;或在2X l(T5mol/L亞甲藍溶液中富集5min后于0. 02mol/L Tris-HCl溶液做差分脈沖伏安法(DPV)掃描，測定條件為方法選擇為差分脈沖伏安法，初始電位為-1V終止電位為IV，電位增量為0. 004V，振幅為0. 05V，脈沖寬度為0. 2秒。通過交流阻抗譜圖判斷分析，當雜交后雙鏈的阻抗值大于雜交前單鏈阻抗值則表明樣本中含有軍團菌屬；通過差分脈沖伏安法譜圖判斷分析，當雜交后雙鏈的DPV峰值小于雜交前單鏈的DPV峰值則表明樣本中含有軍團菌屬。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種軍團菌電化學DNA生物傳感檢測裝置，包括一個軍團菌電化學DNA傳感器（1）、電化學工作站（2）和計算機（3），其特征在于：軍團菌電化學DNA傳感器（1）通過電極線（10）與電化學工作站（2）相連接，電化學工作站（2）通過數據線（11）連接計算機。

【技術特征摘要】
1.一種軍團菌電化學DNA生物傳感檢測裝置，包括一個軍團菌電化學DNA傳感器(I)、電化學工作站(2)和計算機(3)，其特征在于軍團菌電化學DNA傳感器(I)通過電極線(10 )與電化學工作站(2 )相連接，電化學工作站(2 )通過數據線(11)連接計算機。2.根據權利要求1所述的一種軍團菌電化學DNA生物傳感檢測裝置，其特征在于軍團菌電化學DNA傳感器(I)包括參比電極(4)、輔助電極(5)、工作電極(6)、反應池、磁力攪拌子(8)和帶溫控的磁力攪拌器(9);反應池(7...

【專利技術屬性】
技術研發人員：蔡怡珊，肖武，黃金寶，劉愛林，鄭暉，劉海濤，
申請(專利權)人：福建國際旅行衛生保健中心，
類型：實用新型
國別省市：