沙门氏菌作为一种常见的食源性致病菌,对人类健康构成了严重威胁。传统的沙门氏菌检测方法往往存在操作繁琐、耗时长、准确性有限等问题,并且存在采集检测人员有感染细菌的风险。为了更高效、准确地进行沙门氏菌的采集和检测,保障检测人员安全,本研究提出了一种创新的沙门氏菌采集检测一体机器人。本机器人的设计旨在整合样本采集和检测的功能,以实现快速、自动化和精确的沙门氏菌检测流程。
首先,在采集模块方面,机器人配备了高精度的采样探头和智能定位系统,能够准确地从各种复杂的环境,利用高精度机械臂采集到潜在含有沙门氏菌的样本。在传输模块方面,开发利用剪式升降装置来实现样本的准确运输,配备了真空泵拆包装结构实现采集棉签的快速安全拆除。在检测模块方面,开发的光学生物传感方法转化为便携式生物传感设备,以实现对鼠伤寒沙门氏菌的简单、快速和定量检测,由控制模块、磁分离模块和荧光检测模块组成。将细菌样品、免疫磁性纳米颗粒和免疫量子点珠添加到混合、分离和检测室中,并在控制模块中充分混合。然后将样品移至磁分离模块,以自动分离和浓缩目标细菌。最后,用荧光检测模块测量荧光强度以确定目标细菌的浓度。
该设备能够在1小时内以进行沙门氏菌的分离和检测,实现了采集检测一体化进行,以期完全代替人工开展无人屠宰车间内沙门氏菌的采集检测工作,减少人工参与,降低感染风险,保证检测人员和消费者的安全,从而为沙门氏菌的防控做出重要贡献。