摘要: 细菌的即时检测技术(PointofCareTesting，POCT)是细菌检测的重要研究目标，也是一大难点。基于电阻抗技术的检测方法因其非标记、灵敏度高、操作简单等优势，有望实现POCT。但目前多数研究都只对被测细菌细胞的大小实现了区分，对于不同细菌的形状和... 展开 细菌的即时检测技术(PointofCareTesting，POCT)是细菌检测的重要研究目标，也是一大难点。基于电阻抗技术的检测方法因其非标记、灵敏度高、操作简单等优势，有望实现POCT。但目前多数研究都只对被测细菌细胞的大小实现了区分，对于不同细菌的形状和死活的检测分析研究较少。本文提出一种基于电阻抗技术对不同细菌细胞的体积、形状以及死活进行检测的方法，并结合介电泳技术对细菌细胞进行富集，从而实现一种集待测细菌细胞样本富集、计数及区分的检测技术，以实现对细菌等微生物的快速、高效的检测分析。 根据以上研究目标，本文通过对介电泳与电阻抗技术的理论研究分析，搭建了软硬件检测平台，围绕核心传感器——微流控检测芯片开展研究，设计、优化了检测芯片的管道结构与电极分布，获得良好的检测性能。深入研究微流控管道流体特性与微粒在管道中姿态的变化规律，提出一种对微粒形态进行检测区分的方法;设计多级收缩管道和共面电极，通过阻抗芯片检测、采集信号数据，以聚苯乙烯微球和SU-8微杆类比不同球形、杆形细菌，进行了区分实验;以脉冲宽度和脉冲高度参数为依据，获得了很好的区分效果(P＜0.005)，验证了该方法的有效性;进而对不同时期的酵母菌进行了检测和高效区分，当真阳性率TPR(TruePositiveRate)为～0.95时假阳性率FPR(FalsePositiveRate)仅为～0.05。深入分析微生物细胞电学模型及电阻抗检测规律，得到生物细胞与微球、生物细胞不同活性状态下电阻抗信号的差异，依据相位参数的差异，对酵母菌死活实现了区分(P＜0.01)，设计对比实验，比较分析了采用电阻抗流式分析法与传统平板培养及计数法对于样本溶液中微生物存活率的检测结果，二者相关系数大于0.96，说明电阻抗检测能够很好地实现微生物死活检测。最后，用电阻抗流式芯片对体积接近的不同种类细菌进行检测，并实现了有效的区分(P＜0.01)。系列实验结果验证了本文基于电阻抗检测芯片的方法可以实现细菌体积、形态、死活等的检测区分，具有灵敏度高、实验时间短、操作流程简单等优点，有望实现细菌细胞的现场快速检测。 收起