病原微生物严重威胁了环境、食品和农产品安全,危害人类健康.由于病原微生物在环境或食品中数量较少、检测比较困难.因此,常采用基于PCR的分子生物学方法,由于分析步骤多、分析时间长、仪器昂贵等原因,导致该技术难以得到普遍应用.该课题研究基于新型单壁碳纳米管(SWNT)的纳米生物传感器,通过特征基因识别的方式快速、高特异性、超灵敏检测病原微生物.这种传感器因其微型化、高集成特点易于构成便携的现场检测设备,能成为病原微生物的控制和疫病防治的重要技术支撑.针对制约基于SWNT的DNA传感器的主要问题,研制高效、自底向上、精密和平行组装的SWNT器件,研究SWNT-DNA复合的调控机制,并在基因表达分析的基础上建立病原微生物的分析方法和CMOS兼容的SWNT纳米生物传感器阵列,从SWNT组装、电极设计加工与表征入手,然后研究代表性基因片段的识别,最后对典型病原微生物进行分析测试.依据DNA生物标记物,建立的快速病原微生物检测技术.这不仅在基于SWNT的纳米生物传感器领域保持领先,也将会对水质检测技术方面带来突破,对水源保护和可持续发展有深远的影响.采用纳米生物传感器的理论与实际相结合的综合系统性的研究,包括传感器的特异性,敏感性,可再现性和可重用性.不仅填补了这个领域急迫的知识空白,而且推进纳米生物传感器技术在水质监测中的应用.

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