大肠埃希氏菌O157:H7（Escherichia coli O157:H7,E.coli O157:H7）是一种非常重要的食源性致病菌。目前已有标准和快速的检测技术,但仍存在较多可提升的空间。融合多领域新知识、材料和技术,研发出多方面性能良好,特别是能够同时实现定性定量分析的技术,对于快速检测具有重大意义。近年来,气体免疫传感器因其具有环保、灵敏、简便等优点,逐渐受到相关科研人员的关注;新型多功能纳米酶亦是在快速检测领域备受重视。基于此,本课题研发了3种操作简单、检测成本低、检测结果准确且具有创新性的快速检测方法,均很好地实现了E.coli O157:H7的定性定量检测。具体研究内容如下:1、基于Au@Pt纳米酶ELISA/H₂O₂→O₂↑/SDS免疫夹心泡沫法定性/量快速检测E.coli O157:H7本章通过将泡沫生成反应指示系统与病原体识别组分相结合,利用低成本的测量工具-直尺直接测量泡沫高度的变化,研发了一种泡沫免疫分析技术,可同时实现定性定量检测E.coli O157:H7。用修饰了鼠抗E.coli O157:H7单克隆捕获抗体（mouse anti-E.coli O157:H7 monocolonol antibody for capture,mAb）的Fe₃O₄纳米磁珠（Fe₃O₄ magnetic nanoparticles,MNP）捕获、富集并分离阳性样品中的目标菌。将金铂纳米颗粒（Au@Pt nanoparticles,Au@Pt NP）负载于二氧化硅纳米颗粒（silica nanoparticles,SiO₂ NP）表面,形成Au@Pt/SiO₂ NP复合物,并用鼠抗E.coli O157:H7单克隆标记抗体（mouse anti-E.coli O157:H7 monocolonol antibody for labeling,mAb2/mAb）对其功能化后形成mAb2-Au@Pt/SiO₂ NP信号探针。在生成的夹心免疫复合物中,Au@Pt NP催化过氧化氢（H₂O₂）分解产生大量氧气（O₂）,并被十二烷基硫酸钠（sodium dodecyl sulfate,SDS）捕获产生绵密的泡沫,泡沫在亚克力细管中上升产生高灵敏度且可直接肉眼观察的放大信号-泡沫高度,其与E.coli O157:H7浓度的对数呈线性关系。经过选择性增菌,在最优条件下,线性范围为1.19×10¹¹.19×10⁵ CFU·mL^-1,检出限为8.64 CFU·mL^-1（3σ）。该Au@Pt纳米酶催化的泡沫免疫分析法实现了对牛奶样品中E.coli O157:H7的准确检测,因此具有很好的实用价值。这种新的信号技术的催化、产生与测量为在各种环境下进行简单、便携、高灵敏度的生物学分析检测开辟了新的途径。2、基于Au@Pt纳米酶层析/H₂O₂→O₂↑/SDS免疫夹心泡沫法定性/量快速检测E.coli O157:H7本章在上一章的研究基础上进一步优化,引入免疫层析技术（immunochromatographic assay,ICA）作为定性检测方法,简化了洗涤步骤,缩短了检测时间,并采用与上一章相同的泡沫定量法,研发了一种无需使用任何仪器,适用于现场定性定量检测食品中E.coli O157:H7经济有效的免疫层析泡沫测定技术。首先用免疫磁珠（MNP-mAb1conjugates,MIc）捕获、富集和分离选择性增菌液中的目标菌,并将Au@Pt NP用mAb进行标记,以辣根过氧化物酶（horseradish peroxidase,HRP）代替牛血清蛋白（bovine serum albumin,BSA）阻断Au@Pt NP表面的活性位点。Au@Pt NP和HRP的协同催化作用进一步增强了最终信号。在ICA过程中,通过抗原抗体的识别,在检测线（T线）上的鼠抗E.coli O157:H7多克隆捕获抗体（mouse anti-E.coli O157:H7polycolonol antibody for capture,pAb）与E.coli O157:H7和mAb-Au@Pt-HRP NP复合物形成夹心结构,形成灰色T线。剪下T线于含H₂O₂的96孔板中,在50°C反应8 min,将E.coli O157:H7浓度转化为泡沫高度。该方法的线性范围为1.93×10²¹.93×10⁶CFU·mL^-1,检出限为1.77×10² CFU·mL^-1（3σ）。因此,该免疫层析夹心泡沫法可进行定性定量且低成本有效地检测目标物,无需繁琐的操作步骤或对检测人员较高的熟练技术要求,易于推广应用。3、基于Fe₃O₄磁珠-纳米酶的H₂O₂→·OH增强对苯二甲酸荧光免疫层析技术检测E.coli O157:H7本章利用MNP高效的过氧化物酶特性和对苯二甲酸（terephthalic acid,TA）灵敏的荧光增强性质,研发了一种定性定量快速检测E.coli O157:H7的荧光增强免疫层析技术（fluorescence enhanced immunochromatography,Flu-ICA）。首先利用MIc对选择性增菌液中的目标菌进行捕获、富集和分离,以提高检测的灵敏度。继之在ICA定性检测过程中作为标记探针,形成棕色T线。随即剪下T线于MNP/H₂O₂/TA检测体系,用于加速H₂O₂的分解产生·OH。·OH将过氧化物酶的典型非荧光底物TA氧化为强荧光的邻羟基对苯二甲酸（o-hydroxyterephthalic acid,OHTA）。在最优条件下,检测E.coli O157:H7的线性范围为2.40×10²².40×10⁶ CFU·mL^-1,检出限为1.75×10² CFU·mL^-1（3σ）。该方法已成功用于加标牛奶样品中E.coli O157:H7的检测,具有良好的潜在实际应用价值。综上,本论文研发的3种检测方法均能实现对E.coli O157:H7快速准确地定性定量检测,同时具有较高的灵敏度、良好的特异性和稳定性,且简便经济。研发的新方法可通过更换抗原抗体来实现对不同检测目标物的研究与应用,为快速检测领域提供了基础模型。但也由于是初步研发的定量检测手段,还有很多可以改进和优化的地方。