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利用便攜血糖儀檢測食物中的致病菌

發(fā)布時間:2024-07-03    瀏覽次數(shù):359

金黃色葡萄球菌是最重要的食源性細(xì)菌致病菌之一,可引起多種疾病。而基于個人血糖儀(PGM)平臺的敏感和高選擇性的磁適體生物傳感器,就能用于檢測金黃色葡萄球菌。

個人血糖儀(PGM)由于其體積便攜、成本低廉、操作簡便、可用性廣、定量結(jié)果可靠,是一種理想的便攜式檢測平臺,已用于離子、小分子、核酸、蛋白質(zhì)等檢測。雜交鏈反應(yīng)(HCR)是由起始分子或目標(biāo)分子觸發(fā)的一種立腳點(diǎn)介導(dǎo)的鏈置換反應(yīng)。由于其方案簡單,擴(kuò)增效率高,已作為一種無酶信號擴(kuò)增方法應(yīng)用于核酸檢測?;赑GM平臺和HCR策略,開發(fā)了一種用于食品樣品中金黃色葡萄球菌的敏感生物傳感器。

其檢測原理可見圖1,將捕獲探針P結(jié)合固定在MBs上,然后與金黃色葡萄球菌適配體雜交。在金黃色葡萄球菌存在的情況下,適配體會發(fā)生偶聯(lián),導(dǎo)致MBs釋放出適配體,捕獲探針P被暴露,可以用作HCR的觸發(fā)器。HCR后,在MBs表面形成了多條生物素- H1和生物素- H2交替存在的長線性DNA鏈。隨后,鏈霉親和素標(biāo)記的轉(zhuǎn)化酶被引入并通過生物素-鏈霉親和素相互作用固定在MBs上。MBs上的轉(zhuǎn)化酶可以催化蔗糖轉(zhuǎn)化為葡萄糖,產(chǎn)生可讀的信號,葡萄糖濃度由PGM量化。通過監(jiān)測PGM信號,可實(shí)現(xiàn)對金黃色葡萄球菌的靈敏定量。在金黃色葡萄球菌缺失的情況下,捕獲探針P與金黃色葡萄球菌適配體雜交,生物素H1和H2保持發(fā)夾結(jié)構(gòu),不能相互雜交發(fā)生HCR。

基于HCR策略的PGM便攜式金黃色葡萄球菌檢測原理示意圖

圖1 基于HCR策略的PGM便攜式金黃色葡萄球菌檢測原理示意圖

基于PGM平臺和HCR策略成功制備了一種新型金黃色葡萄球菌生物傳感器。由于HCR的級聯(lián)信號放大,該生物傳感器能夠使用便攜式PGM對金黃色葡萄球菌進(jìn)行高度敏感的檢測,LOD可降至2 CFU/mL。此外,該金黃色葡萄球菌生物傳感器具有良好的抗干擾能力,已成功應(yīng)用于真實(shí)食品樣品中金黃色葡萄球菌的檢測。該方法顯著提高了HCR策略制備的傳感器的靈敏度,為開發(fā)準(zhǔn)確、靈敏、便攜的病原菌檢測分析工具提供了新的思路。

結(jié)論:該基于PGM的敏感傳感器能夠成功地對真實(shí)食物樣品中的金黃色葡萄球菌濃度進(jìn)行檢測,且檢測結(jié)果與平板計(jì)數(shù)法檢測結(jié)果一致。此外,與平板計(jì)數(shù)方法相比,PGM傳感器可以大大縮短所需時間。該傳感器為細(xì)菌致病菌的便攜式快速檢測提供了理想的解決方案,并在農(nóng)業(yè)和食品企業(yè)的質(zhì)量控制、出入境檢驗(yàn)和食品質(zhì)量檢測中具有潛在的應(yīng)用價值。

參考文獻(xiàn):Yang Y, Wu T, Xu LP, Zhang X. Portable detection of Staphylococcus aureus using personal glucose meter based on hybridization chain reaction strategy. Talanta. 2021 May 1;226:122132.

來源:微生物安全與健康網(wǎng)
鏈接:https://www.mbiosh.com/column/testing-technology/testing-technology-method/748

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