[发明专利]金黄色葡萄球菌分离的方法

说明书

技术领域

本发明涉及生物技术领域，具体是涉及基于纳米磁珠的食源性致病菌分离方法。

背景技术

食源性致病菌污染是我国食品安全的重大问题之一。据WHO统计，发达国家每年约有三分之一的人感染食源性疾病，全世界每年有220万人因患食源性疾病而丧生。在我国，每年食物中毒例数在20～40万人，除意外事故外，大部分均由食源性致病菌引起。金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus, SA)作为常见的食源性致病菌之一，是我国卫生部唯一允许在速冻品牌食品中允许限量存在的致病菌。然而，由其引起的中毒事件时有发生，且危害严重，主要表现在产生致病性肠毒素，可引起人体化脓性感染，如可引起局部化脓感染、肺炎、伪膜性肠炎、心包炎等，甚至败血症、脓毒症等全身感染。同时，金黄色葡萄球菌也是引起医院内感染的主要致病菌，如通过污染的器械用品引起化脓性感染、注射部位化脓性感染、支气管炎、肺炎等。因此，不论是在食源性致病菌检测还是在临床致病菌早期检验方面，发展快速、高效富集分离样品中金黄色葡萄球菌的技术都是极有必要。 

免疫磁分离技术是食源性致病菌快速筛查技术的重要组成部分之一，该技术可高效捕获、浓缩增菌液中目标菌，提高致病菌检测灵敏度。近年来，基于磁性微珠的免疫磁分离法（IMS）将目标菌抗体连接到磁珠上，然后将连有抗体的磁珠投入样品液中对目标菌进行捕获、富集，磁分离（具体原理见图2A）。然而，目前该基于微米级免疫磁珠的分离技术存在诸多局限性：1）相对纳米级磁珠，微米磁珠的比表面积较小，降低了磁珠捕获效率；2）由于微米磁珠自身的颗粒性质，其与细菌细胞之间通过多相反应（multiphase reaction）结合，通常需要更长的时间去特异性捕获食品基质中的细菌细胞；3）微米磁珠单分散性较差，在食品基质液中容易发生自身聚集或形成沉淀；4）传统的免疫磁分离技术，往往是将抗体分子直接偶联于免疫磁珠上，此过程常会导致抗体活性较大地降低及抗体空间方向的改变，增大了抗体间的空间位阻效应，从而降低了抗体的捕获效率；5）食品基质性质复杂并且其中非目的致病菌（杂菌）浓度大，微米磁珠容易产生非特异性吸附，难以实现对食品样液中目的菌的特异性分离；6）微米磁珠的浓度过高会造成细菌细胞的破损（磁场导致细胞表面磁珠互相吸引，使细胞受到挤压甚至破裂），导致分离的失败；（7）磁珠偶联抗体时，一般采用疏水吸附或化学偶联方式将具有活性的抗体连接在磁珠表面。若抗体与磁珠表面距离太近，因磁珠本身性质及其表面残留的疏水或强亲水基团，容易引起抗体空间构象发生改变，导致抗体生物活性下降。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种捕获效率高、简便分离时间短，低梯度磁场下（小于30 T/m）复杂的食品基质中目的菌（金黄色葡萄球菌）特异性快速分离的方法。包括如下步骤：

金黄色葡萄球菌分离的方法，包括以下步骤：

（1）每称取1.0 mg树状分子，悬浮于4 mL 0.01 mol/L，pH 8.0 PBS磷酸缓冲液中，搅拌滴加25%的戊二醛水溶液 545 μL，使戊二醛的终浓度为3%，在摇床150 r/min的转速下室温反应3.5 h ；滴加金黄色葡萄球菌SA特异性抗体1 mL，使其终浓度达到3 mg/mL左右；摇床150 r/min 的转速下室温反应24 h；减压旋干溶剂，去离子水溶解，在PBS和去离子水中透析1 d；透析结束将得到的溶液冷冻干燥得树状分子-抗体复合物；（2）取15 mg 长链生物素，悬浮于4 mL 0.01 mol/L，pH 8.0 PBS磷酸缓冲液中，搅拌滴加25%的戊二醛水溶液545 μL，使戊二醛的终浓度为3%；在摇床150 r/min的转速下室温反应3.5 h ；加入0.53 mg步骤（1）所得树状分子-抗体复合物，在摇床150 r/min的转速下室温反应24 h；减压旋干溶剂，去离子水溶解，在PBS和去离子水中透析1 d；透析结束将得到的溶液冷冻干燥得长链生物素-树状分子-抗体复合物；（3）取1 mL待测样品溶液，加入0.1 mg SA抗体和长链生物素共修饰的树状分子即步骤（2）长链生物素-树状分子-抗体复合物，置于混匀仪上，以30 rpm的转速室温孵育15 min，加入0.1 mg修饰有链霉亲和素的纳米磁珠，置于混匀仪上，以30 rpm的转速在室温孵育15 min；常规磁力架分离3 min；（4）去离子水轻轻清洗后，用PBS缓冲液混重悬即得富集有金黄色葡萄球菌的纳米磁珠-链霉亲和素-长链生物素-树状分子-抗体-SA复合物。