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摘 要

在现代生物学中,相关研究人员发现原本充当遗传信息载体的核酸还可以识别和结合其他的无机或有机小分子和靶蛋白的分子识别元件，就像搭积木一样，每个缺口能找到与之对应的一个物件，然后两者结合，组成新的形态。在显微镜下观察核酸的空间构象，由于它有特殊的化学结构，所以它的空间构象可以折叠成相应特殊的，与特定的靶分子结构相对应，然后就能特异性的识别并且结合目标分子。变成我们方便检测或者观察的物质形态。这种想拼图或者积木一样原理的识别功能已经作为生物分析化学的重要参考工具之一。除了这些，核酸本身也因为自己的理化性质和特殊功能，已经广泛运用在生物化学的信号源之中。

现在，社会上使用的方法有酶免疫分析法、化学发光法。该方法检测SEB和免疫分析检测技术。我们探索了一种无标记，方便的适配子电化学生物传感器用于SEB检测。利用电流的大小反应电极表面是否有核酸茎环结构。本方法使用方便，检测快捷，可适用于大规模工业检测，成本低。 

关键词：电化学 操作方便 成本低 快速

Nucleic Acid Stem-ring Structure for Electrochemical and Rapid Detection of Enterotoxins

ABSTRACT

In modern biology, related researchers have discovered that the nucleic acid originally used as a carrier of genetic information can also recognize and combine molecular recognition elements of other inorganic or organic small molecules and target proteins. Just like building blocks, each gap can find A corresponding object, then the two combine to form a new form. Under the microscope, the spatial conformation of nucleic acid is observed. Because it has a special chemical structure, its spatial conformation can be folded into a corresponding special, corresponding to a specific target molecular structure, and then can specifically recognize and bind the target molecule. Becomes a material form that we can easily detect or observe. This recognition function, which is based on the same principles as puzzles or building blocks, has become one of the important reference tools for bioanalytical chemistry. In addition to these, the nucleic acid itself has been widely used in biochemical signal sources because of its own physical and chemical properties and special functions.

At present, there are enzyme immunoassay and chemiluminescence. The method was used to detect SEB and immunoassay. We explored a label free, convenient aptamer electrochemical biosensor for SEB detection. The surface of the reaction electrode has the structure of nucleic acid stem loop. The method is convenient to use, fast in detection and suitable for large scale industrial detection, with low cost.

Key words: electrochemical； operation is convenient； low cost and

目录

摘要 I

ABSTRACT II

目录 III

第一章 绪论 1

1.1引言 1

1.1.1金黄色葡萄球菌肠毒素阐释 1

1.1.2金黄色葡萄球菌肠毒素来源 2

1.1.3化学组成和理化特性 2

1.1.4生物活性及致病作用 2

1.2金黄色葡萄球菌肠毒素检测的意义 2

1.3研究思路和技术方法 4

1.4国内外其余研究检测方法 4

1.4.1动物实验 4

1.4.2免疫学方法 4

1.4.3生物传感技术 5

1.4.4超抗原技术 5

第二章 SEB快速检测概述及实验检测 6

2.1实验概述 6

2.2实验材料 7

2.3实验仪器 7

2.4实验结果与讨论 8

参考文献 13

致谢 14

第一章 绪论

1.1 引言

1.1.1 金黄色葡萄球菌肠毒素阐释

金黄色葡萄球菌是人类重要的病原体，隶属于葡萄球菌。它可以导致各种重大感染。金黄色葡萄球菌是一种稳定的肠毒素，不易被破坏。肠毒素A是金黄色葡萄球菌食物中毒最常见的原因。肠毒素对高温的抵抗力非常好。它在100 °C，30 min不能被完全摧毁，它仍然可能导致疾病。在这种情况下，B型最能忍受高温，C型和A型比较差，较不能忍受高温。

金黄色葡萄球菌在显微镜的观察下显示无孢子和鞭毛，大多数部分为蜕膜和革兰氏阳性。金黄色葡萄球菌对生存所需营养要求不是很苛刻，在一般的培养基中就可以良好的生长，对于周围的环境和营养要求不是非常的高。在37 °C， pH为7.4的生存环境下，就能以最好的状态生长。即使在干燥的环境中，它也依旧能存活数周。除此之外金黄色葡萄球菌有高度耐盐的特性，可生长在高浓度NaCl溶液培养基中而不失去自己的生物活性。金黄色葡萄球菌对于药物有较强的抵抗能力，对磺胺类药物较为不敏感，但对青霉素、红霉素等物质较为敏感。

1.1.2 金黄色葡萄球菌肠毒素的起源

金当动物和人体出现脓性感染的时候，基本都是金黄色葡萄球菌这个病原体导致的疾病。它本质上无处不在，可以在人类和动物的空气，水，尘埃和排泄物中找到，因此它有很多被食物污染的机会。1914年，巴伯首先确定了由金黄色葡萄球菌及其毒素产生物质引起的食物中毒之间的关系。在1929年的时候，Dack对金黄色葡萄球菌引起的食物中毒非常重视，并且开始探究找寻其致病的基本原理和解决办法。1940年，经过不断地深入研究和探讨，金黄色葡萄球菌肠毒素A终于被Verwry发现了。迄今为止，已知的金黄色葡萄球菌肠毒素分别有A到F免疫外毒素，根据他们不同的性质，C又可以区分变成C₁ ，C₂和C₃。最近几年，金黄色葡萄球菌肠毒素血清的研究进展十分迅速。H肠毒素蛋白，G和I型肠毒素蛋白已被科学家在科学医学中发现。

在伤口处也十分容易感染滋生病菌，所以当我们有伤口感染时，一般都会用青霉素等抗生素进行除去金黄色葡萄球菌。

1.1.3 化学组成和理化特性

SEs各种类型的分子量非常相似，范围从25200到28300。在其包含的氨基酸中，分子中赖氨酸、天冬氨酸、谷氨酸和亮氨酸的含量较多且更集中。除SEF外的所有SES都含有两个半胱氨酸残基，形成约20个氨基酸的胱氨酸环。在该分子的羧基尾部的各种类型之间的区域中有显而易见的相似性。根据这一现象，我们猜测这个地区含有催吐部位。每种类型的SE都易溶于水和盐溶液，对蛋白酶更具抗性，并且非常耐热。即使煮沸30min，它也不会失去活性。它必须在218-248 °C下30 min才能完全消除其毒性。由于SE具有抗蛋白水解活性，能在胃粘膜中发挥毒性作用。

1.1.4 生物活性及致病作用

SEs对T细胞有较强的促分裂作用，可以在不致敏前和无物种特异性的情况下特异性激活多克隆T细胞。SEs很难直接具有促分裂的作用，需要结合辅助细胞MHC-I，然后在T细胞受体上才能发挥它的促分裂原作用。激活了T细胞以后，一系列的免疫调节机理被激活，我们就可以刺激T细胞令其释放干扰素，从而得到我们想要的物质。在之前做过的动物实验中，一些动物静脉注射极少的SE就出现了呕吐、发热、心输出量减少、肺水肿、血小板减少和心率增加等症状。相较于人类而言，危害还远不止这些，金黄色葡萄球菌在人类化脓感染中是最常见的病原菌，甚至会引发肺炎、伪膜性肠炎、心包炎等严重的疾病。

1.2 金黄色葡萄球菌肠毒素检测的意义

从1.1.3中知道金黄色葡萄球菌肠毒素对人身体而言有着非常容易致病的环境，生活之中，无处不在，国家对于食品中金黄色葡萄球菌的量有着非常明确的法律法规的限制。由此可见其对人体的危害也是无孔不入。生物毒素可导致食物中毒等疾病，是当今世界上对人类身体影响最大、最广泛的卫生学问题。据报道每年全世界约有1600万人死于感染性疾病，其中近三分之一死于食物中毒。

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