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摘要微生物的甄别、分选和定量检测是当前微生物领域关注的热点。随着纳米材料的发展，拉曼光谱得到了更有效地研发利用，表面增强拉曼散射效应（Surface-enhanced Raman Scattering，SERS）能够产生106-1014倍的信号增强，达到了单分子检测所需的灵敏度;SERS技术具有快速、高灵敏、稳定的光学性能、且成本较低、并能实现无损、免分离、免标记的定性定量检测，可直接获得待测样的分子基团指纹峰信息，还可实现在线多组分同时检测。<br>　　本论文利用SERS优势，借助标记和无标记技术手段在细菌领域中开展了如下研究工作:<br>　　1、首次以甲烷氧化菌为天然气藏勘探指示细菌并以气库上方共存的土壤细菌为辅助性生物指标，采用无标记SERS检测方法，收集其SERS谱图，然后开发主成分分析法（Principle Component Analysis，PCA）来训练分类模型，模型的可靠性由独立培养的细菌SERS信号检验。结果显示，鉴别模型和预测测试样品的准确度均高达100％。因此，实现了无标记免培养、快速、直接、准确、稳定地鉴定和检测气藏相关细菌，为天然气储层的现场勘探提供新的途径。<br>　　2、以细菌适配体作为识别单元，无光学干扰的炔基化合物作为信号分子组装新型标记型SERS探针，借助共聚焦显微拉曼仪和微流控芯片实现了单个细菌的检测和分选。一方面，选用的多聚甲醛可以快速、高效地捕获和固定细菌，通过mapping采集细菌的SERS信号，实现对其超灵敏SERS检测;另一方面，借助芯片的鞘流技术使得细菌细胞逐个通过拉曼检测区，实现单细菌的快速检测和分选。<br>　　3、合成出壳聚糖包被炔基编码的新型标记型SERS探针，借助拉曼光谱仪，可以实现细菌的快速简便定量检测。SERS探针的合成简便、快速、且成本低廉;借助静电作用，SERS探针可以快速靶向到细菌表面;选用同时具备最佳灵敏度、最窄谱峰线宽以及最合适的信号位置的MBN作为标记分子，可以有效规避细菌本身信号影响;该检测过程免培养、无富集，线性范围为101-107cell/mL，检出限为10cell/mL。为细菌的快速简便定量检测提供了一种普适性的方法。