本发明专利技术属于生物领域，具体涉及一种基于蝶翅遗态材料的生物膜检测基片及其制备方法、检测方法和应用，所述的检测基片包括遗态材料基底以及负载于遗态材料基底上的荧光检测物质；所述的遗态材料基底为具有原始蝶翅结构的金属化蝶翅；所述的荧光检测物质为FITC‑HSA缔合物荧光分子。与现有技术相比，本发明专利技术解决现有技术中对生物膜检测存在成本高、处理复杂的问题，本方案利用蝶翅结构增强了荧光强度，提高了检测的灵敏度；与其他检测手段相比，本发明专利技术的操作更加便捷、生物膜检测基片可再生，降低了检测方法的成本。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物领域，具体涉及一种基于蝶翅遗态材料的生物膜检测基片及其制备方法、检测方法和应用。
技术介绍
1、细菌在自然界中一般以一种复杂的微生物群落形式存在，它们往往附着在某一表面上，并由细胞外聚合物(eps)基质相互联结，这样的形式称为生物膜。而当生物膜的细胞密度达到了一个门槛值，或是环境中的营养物质足够浮游态细菌大量繁殖时，生物膜开始发生解体，释放出大量细菌，引发感染。在生产生活中，一方面，生物膜附着导致金属表面腐蚀，引发设备的性能下降和维护成本的增加；另一方面，假单胞菌属和芽孢杆菌等特定细菌通过生物膜大量增殖后，分泌的蛋白水解酶和脂肪水解酶会使产品变质并产生酸败臭味，大肠杆菌、沙门氏菌等还有可能进一步引发大规模的食物中毒事件，造成了极大的经济损失，危害人民群众身体健康。需要有一种方法来对细菌生物膜进行检测以评估样品受污染程度。
2、现有生物膜检测的方法主要有结晶紫染色法，倒置荧光显微镜技术，以及电子扫描显微镜或激光共聚焦显微镜观察法。其中，结晶紫染色法将含有细菌生物膜的样品进行培养后，用结晶紫染色对生物被膜进行半定量检测。但是，结晶紫具有一定毒性，在食品生产储存时进行检测中，需要先取样再进行检测，且技术门槛较高，需要专员操作。倒置荧光显微镜观察法则需要先将细菌生物膜染色，再使用显微镜进行观察，以及电子扫描显微镜和激光共聚焦显微镜观察法则是将样本进行一定方式处理后，再分别在电子扫描显微镜和激光共聚焦显微镜下进行观察。但是，这种显微镜观察法对样本处理要求较高，检测成本较高且难以推广应用于生产生活中。
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p>3、因此有必要设计一种低成本、易操作的生物膜检测方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的就是为了解决上述问题至少其一而提供一种基于蝶翅遗态材料的生物膜检测基片及其制备方法、检测方法和应用，以解决现有技术中对生物膜检测存在成本高、处理复杂的问题，本方案利用蝶翅结构增强了荧光强度，提高了检测的灵敏度；与其他检测手段相比，本专利技术的操作更加便捷、生物膜检测基片可再生，降低了检测方法的成本。
2、本专利技术的目的通过以下技术方案实现：
3、本专利技术第一方面公开了一种基于蝶翅遗态材料的生物膜检测基片，所述的检测基片包括遗态材料基底以及负载于遗态材料基底上的荧光检测物质；
4、所述的遗态材料基底为具有原始蝶翅结构的金属化蝶翅；
5、所述的荧光检测物质为fitc-hsa缔合物荧光分子。
6、本专利技术第二方面公开了一种如上所述的基于蝶翅遗态材料的生物膜检测基片的制备方法，包括如下步骤：
7、s1：通过化学镀工艺在蝶翅模板上施加金属镀层，随后去除生物模板，得到金属化蝶翅；
8、s2：将步骤s1得到的金属化蝶翅依次浸泡于人血清蛋白溶液和异硫氰酸荧光素溶液中，得到所述的生物膜检测基片。
9、优选的，步骤s1中，所述的蝶翅模板为经过预处理的蝶翅，所述的预处理包括依次实施的脱矿处理、氨基化处理、活化处理和还原处理。
10、优选的，所述的预处理包括如下步骤：
11、1)脱矿处理：将蝶翅浸泡于稀硝酸溶液中进行脱矿处理，静置1～2h后取出，用蒸馏水清洗后置于空气中干燥；
12、2)氨基化处理：将步骤1)中得到的脱矿蝶翅浸泡于乙二胺溶液中，静置4～6h后取出，用蒸馏水清洗后置于空气中干燥；
13、3)活化处理：将步骤2)中得到的氨基化蝶翅浸泡于氯金酸水溶液中，静置2～4h后取出，用蒸馏水清洗；
14、4)还原处理：将步骤3)中得到的活化蝶翅浸入硼氢化钠水溶液中，还原吸附于蝶翅模板上的aucl4-离子，然后用去离子水清洗并干燥。
15、优选的，步骤s1中，所述的化学镀：将蝶翅模板浸入化学镀液中施镀，然后用去离子水清洗；化学镀采用的金属包括银、金、钴、铜、镍、钯和铂。
16、优选的，步骤s1中，所述的去除生物模板：将磷酸滴在施加有金属镀层的蝶翅模板上，去除原始蝶翅的生物骨架，随后用去离子水清洗并干燥。
17、优选的，步骤s2中，所述的人血清蛋白溶液的浓度为10～30μm，浸泡的时间为20～40h；所述的异硫氰酸荧光素溶液的浓度为20～40μm，浸泡的时间为8～16h。
18、更优选的，步骤s2中，所述的人血清蛋白溶液的浓度为20μm，浸泡的时间为30h；所述的异硫氰酸荧光素溶液的浓度为30μm，浸泡的时间为12h。
19、本专利技术第三方面公开了一种如上所述的基于蝶翅遗态材料的生物膜检测基片的检测方法，包括如下步骤：
20、s3：将所述的生物膜检测基片与待测样品进行混合培养，培养完成后去除培养液并取出培养后的生物膜检测基片；
21、s4：将步骤s3中培养后的生物膜检测基片通过缓冲溶液进行清洗，随后加入多聚甲醛并静置，再次通过缓冲溶液清洗，随后加入异硫氰酸荧光素溶液静置，再次通过缓冲溶液清洗；
22、s5：通过fitc分子光谱检测步骤s4中处理后的生物膜检测基片，表征待测样品中的生物膜含量。
23、优选的，所述的检测方法，包括如下步骤：将生物膜检测基片与待测样品混合，加入待测样品的培养液，放入培养箱内培数小时后，将培养液吸干；用磷酸缓冲溶液(pbs)清洗生物膜检测基片两次；加入多聚甲醛浸泡，后用pbs清洗二次。加入异硫氰酸荧光素(fitc)溶液浸泡，后用pbs清洗二次；检测生物膜检测基片上的fitc分子光谱。
24、优选的，所述的多聚甲醛的质量分数为1％～3％，多聚甲醛浸泡10～20min；fitc的浓度为0.1～0.3μg/ml，fitc浸泡的时间为20～30min；fitc分子光谱检测时，对于每组荧光光谱均采用不同位置多次测量求平均值的方法，以确保实验的可靠性。
25、更优选的，所述的多聚甲醛的质量分数为2％，多聚甲醛浸泡20min；fitc的浓度为0.1μg/ml，fitc浸泡的时间为30min。
26、优选的，还包括生物膜检测基片的再生步骤：
27、s6：对步骤s5中表征后的生物膜检测基片进行杀菌，清洗并干燥后，实现金属化蝶翅的再生；
28、s7：将步骤s6再生的金属化蝶翅依次浸泡于人血清蛋白溶液和异硫氰酸荧光素溶液中，完成所述的生物膜检测基片的再生。
29、优选的，所述的杀菌采用激光杀菌和/或超声波杀菌。
30、本专利技术第四方面公开了一种如上所述的基于蝶翅遗态材料的生物膜检测基片在生物膜检测中的应用，具体如食品加工、生产管道及设备、临床等方面对生物膜的检测。
31、本专利技术的工作原理为：
32、利用金属表面形成的表面等离激元具有独特的表面局域和近场增强性质来增强待检物质的荧光信号强度，入射光作用于金属微纳结构发生共振时，会在其周围产生很强的局域场，而这种强烈的局域电场使得荧光分子的激发效率提高，从而增强了荧光发射强度，即局域电场增强。而另一部分是荧光分子在激发光的作用下本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种基于蝶翅遗态材料的生物膜检测基片，其特征在于，所述的检测基片包括遗态材料基底以及负载于遗态材料基底上的荧光检测物质；
2.一种如权利要求1所述的基于蝶翅遗态材料的生物膜检测基片的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种基于蝶翅遗态材料的生物膜检测基片的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述的蝶翅模板为经过预处理的蝶翅，所述的预处理包括依次实施的脱矿处理、氨基化处理、活化处理和还原处理。
4.根据权利要求3所述的一种基于蝶翅遗态材料的生物膜检测基片的制备方法，其特征在于，所述的预处理包括如下步骤：
5.根据权利要求2所述的一种基于蝶翅遗态材料的生物膜检测基片的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述的化学镀：将蝶翅模板浸入化学镀液中施镀，然后用去离子水清洗；化学镀采用的金属包括银、金、钴、铜、镍、钯和铂。
6.根据权利要求2所述的一种基于蝶翅遗态材料的生物膜检测基片的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述的去除生物模板：将磷酸滴在施加有金属镀层的蝶翅模板上，去除原始蝶翅的生物骨架，随后用去离子水清洗并干燥。
7.根据权利要求2所述的一种基于蝶翅遗态材料的生物膜检测基片的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述的人血清蛋白溶液的浓度为10～30μM，浸泡的时间为20～40h；所述的异硫氰酸荧光素溶液的浓度为20～40μM，浸泡的时间为8～16h。
8.一种如权利要求1所述的基于蝶翅遗态材料的生物膜检测基片的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
9.根据权利要求8所述的一种基于蝶翅遗态材料的生物膜检测基片的检测方法，其特征在于，还包括生物膜检测基片的再生步骤：
10.一种如权利要求1所述的基于蝶翅遗态材料的生物膜检测基片在生物膜检测中的应用。
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【技术特征摘要】
1.一种基于蝶翅遗态材料的生物膜检测基片，其特征在于，所述的检测基片包括遗态材料基底以及负载于遗态材料基底上的荧光检测物质；
2.一种如权利要求1所述的基于蝶翅遗态材料的生物膜检测基片的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种基于蝶翅遗态材料的生物膜检测基片的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述的蝶翅模板为经过预处理的蝶翅，所述的预处理包括依次实施的脱矿处理、氨基化处理、活化处理和还原处理。
4.根据权利要求3所述的一种基于蝶翅遗态材料的生物膜检测基片的制备方法，其特征在于，所述的预处理包括如下步骤：
5.根据权利要求2所述的一种基于蝶翅遗态材料的生物膜检测基片的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述的化学镀：将蝶翅模板浸入化学镀液中施镀，然后用去离子水清洗；化学镀采用的金属包括银、金、钴、铜、镍、钯和铂。
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【专利技术属性】
技术研发人员：许昭筠，陈玮航，李尧，杨小婵，贾睿之，崔声扬，崔妍，张荻，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：
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