新型生物傳感器：快速檢測(cè)牛奶中金黃色葡萄球菌的利器
發(fā)布時(shí)間：2025-02-17 瀏覽次數(shù)：420
研究背景
在食品安全領(lǐng)域，金黃色葡萄球菌是一種極具危害性的食源性病原菌，其快速、準(zhǔn)確的檢測(cè)對(duì)于保障公眾健康至關(guān)重要。傳統(tǒng)檢測(cè)方法存在諸多局限，而近年來，基于表面增強(qiáng)拉曼散射（SERS）和比色法的生物傳感器技術(shù)為這一難題提供了新的解決方案。
本文將介紹一種基于AuNSs@Ag核殼普魯士藍(lán)納米酶的SERS/比色生物傳感器，它能夠在牛奶中實(shí)現(xiàn)對(duì)S. aureus的無干擾快速檢測(cè)。
SERS探針的創(chuàng)新設(shè)計(jì)
研究者巧妙地開發(fā)了一種AuNSs@PB@Ag-Apt SERS探針，將普魯士藍(lán)（PB）嵌入金（Au）核和銀（Ag）殼之間。這種獨(dú)特的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使得探針在2070 cm?1的拉曼靜默區(qū)展現(xiàn)出強(qiáng)烈的SERS活性，并且背景信號(hào)為零，極大地提高了對(duì)S. aureus檢測(cè)的靈敏度。
比色檢測(cè)功能的拓展
除了SERS檢測(cè)功能外，該探針還具備過氧化物酶（POD）的催化特性，能夠催化3,3′,5,5′-四甲基聯(lián)苯胺（TMB）進(jìn)行比色檢測(cè)。這一雙重檢測(cè)模式不僅增強(qiáng)了檢測(cè)的可靠性，還為現(xiàn)場快速檢測(cè)提供了更多可能性。
磁性納米顆粒的助力
為了進(jìn)一步提升檢測(cè)效率，研究者制備了修飾有凝集素的磁性納米顆粒（F-MNPs-ConA）。這些顆粒對(duì)_S. aureus_具有極強(qiáng)的吸附能力，吸附值高達(dá)98.62%，有效實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)細(xì)菌的磁性富集，為后續(xù)的檢測(cè)提供了有力支持。
結(jié)構(gòu)的構(gòu)建與檢測(cè)性能
通過將上述SERS探針和磁性納米顆粒巧妙結(jié)合，構(gòu)建了F-MNPs-ConA/S. aureus/AuNSs@PB@Ag-Apt sandwich結(jié)構(gòu)。這一結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了對(duì)S. aureus的高靈敏度檢測(cè)，檢測(cè)范圍寬達(dá)10 ~ 1×108 CFU·mL?1，檢測(cè)限低至1 CFU·mL?1，充分滿足了實(shí)際檢測(cè)的需求。
智能手機(jī)集成與現(xiàn)場檢測(cè)
值得一提的是，該檢測(cè)方法可以與智能手機(jī)集成，借助手機(jī)的便捷性，實(shí)現(xiàn)了對(duì)S. aureus的快速現(xiàn)場檢測(cè)。這一創(chuàng)新不僅提高了檢測(cè)的時(shí)效性，還極大地拓展了檢測(cè)的應(yīng)用場景，為食品安全現(xiàn)場快速檢測(cè)提供了有力的技術(shù)支撐。
討論
綜上所述，這種基于AuNSs@Ag核殼普魯士藍(lán)納米酶的SERS/比色生物傳感器為牛奶中S. aureus的檢測(cè)提供了一種快速、靈敏、準(zhǔn)確的新方法。其創(chuàng)新的設(shè)計(jì)、卓越的性能以及與智能手機(jī)的集成應(yīng)用，不僅推動(dòng)了食品安全檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，也為相關(guān)領(lǐng)域的研究和實(shí)踐提供了新的思路和借鑒。
DOI: 10.1007/s00604-024-06921-0
文章來源：微生物安全與健康網(wǎng)，作者~孫健。
