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沙门氏菌是导致食源性疾病的主要因素之一,可通过制造、加工、包装和销售的不同阶段迅速进入食品供应链,对消费者的身体健康构成了严重威胁。因此,急需快速灵敏的分析方法对沙门氏菌进行早期鉴定。纳米抗体作为在下一代免疫分析中最有前景的检测探针之一,具有尺寸小、稳定性高、可在多种体系中高效表达和易于通过基因工程手段改造的独特优势。本论文以抗鼠伤寒沙门氏菌纳米抗体为核心免疫试剂,构建了两种简单高效的免疫分析方法,实现了对食品中鼠伤寒沙门氏菌的快速检测。本论文的研究成果如下:1、抗鼠伤寒沙门氏菌纳米抗体的表达和鉴定:将四种抗鼠伤寒沙门氏菌纳米抗体Nb1,Nb3,Nb5和Nb9在大肠杆菌Top10F’中表达,用HisPurNi-NTA树脂纯化。通过差示扫描量热仪(DSC)和间接ELISA共同验证得知四种纳米抗体具有优异的热稳定性;通过生物膜干涉技术(BLI)探究四种抗体的亲和力,测得其亲和常数在0.17-12.0 nM之间,具有优异的亲和力,可以满足免疫分析中灵敏度的需求,为后续快速灵敏免疫分析方法的建立提供良好的免疫试剂基础。2、基于噬菌体介导的双纳米抗体夹心化学发光ELISA(P-CLISA)的构建及性能评估:该方法基于表达的可溶性纳米抗体Nb9作为捕获抗体,配对的噬菌体展示的纳米抗体phage-Nb1为检测抗体实现对食品中鼠伤寒沙门氏菌的定量检测。首先,基于Nb9与phage-Nb1建立了噬菌体介导的双纳米抗体夹心ELISA(P-ELISA),与双纳米抗体夹心ELISA(Nb-ELISA)相比,由于噬菌体展示纳米抗体的引入,灵敏度提高了100倍。另外,采用鲁米诺化学发光反应代替传统TMB显色来进一步提高灵敏度,建立了P-CLISA,线性范围为5.1×10~3-1.2×10~6CFU/mL,检测限为3.63×10~3CFU/mL,较TMB显色灵敏度提高了14倍。此外,P-CLISA特异性良好,被成功应用于食品样品中,在6-8 h预培养后,可检测到小于10 CFU/mL的鼠伤寒沙门氏菌。本研究表明以噬菌体展示纳米抗体作为检测抗体能有效提高双纳米抗体夹心的的检测性能,为构建高灵敏的双纳米抗体夹心ELISA提供了思路。3、基于纳米抗体的比色光热双信号免疫层析试纸条KNb-DITS的构建及性能评估:首先通过水热法合成光热试剂K0.27MnO2·0.54H2O(KMO),在其表面修饰Au NPs得到KMO@Au复合材料,这不仅提高了其光热转换效率,还为后续抗体的偶联提供了足够多的吸附位点。此外,纳米抗体Nb9尺寸小,不易出现空间位阻效应,有利于在花状KMO@Au光热材料上的高效偶联,从而协同提高了检测灵敏度和特异性。该简单便携的KNb-DITS试纸条实现了对食品中鼠伤寒沙门氏菌的双模式定量检测,比色模式和光热模式的检测限分别为10~4和10~3CFU/mL。此外,加标回收试验证明KNb-DITS试纸条可以实现食品中鼠伤寒沙门氏菌的定量分析,且准确性高。这项工作将纳米抗体与光热纳米材料相结合制备免疫探针用于免疫层析试纸条分析,为纳米抗体的应用提供了新的方向。