新型生物傳感器：快速檢測牛奶中金黃色葡萄球菌的利器
發布時間：2025-02-17 瀏覽次數：396
研究背景
在食品安全領域，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、準確的檢測對于保障公眾健康至關重要。傳統檢測方法存在諸多局限，而近年來，基于表面增強拉曼散射（SERS）和比色法的生物傳感器技術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核殼普魯士藍納米酶的SERS/比色生物傳感器，它能夠在牛奶中實現對S. aureus的無干擾快速檢測。
SERS探針的創新設計
研究者巧妙地開發了一種AuNSs@PB@Ag-Apt SERS探針，將普魯士藍（PB）嵌入金（Au）核和銀（Ag）殼之間。這種獨特的結構設計使得探針在2070 cm?1的拉曼靜默區展現出強烈的SERS活性，并且背景信號為零，極大地提高了對S. aureus檢測的靈敏度。
比色檢測功能的拓展
除了SERS檢測功能外，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′-四甲基聯苯胺（TMB）進行比色檢測。這一雙重檢測模式不僅增強了檢測的可靠性，還為現場快速檢測提供了更多可能性。
磁性納米顆粒的助力
為了進一步提升檢測效率，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_S. aureus_具有極強的吸附能力，吸附值高達98.62%，有效實現了目標細菌的磁性富集，為后續的檢測提供了有力支持。
結構的構建與檢測性能
通過將上述SERS探針和磁性納米顆粒巧妙結合，構建了F-MNPs-ConA/S. aureus/AuNSs@PB@Ag-Apt sandwich結構。這一結構實現了對S. aureus的高靈敏度檢測，檢測范圍寬達10 ~ 1×108 CFU·mL?1，檢測限低至1 CFU·mL?1，充分滿足了實際檢測的需求。
智能手機集成與現場檢測
值得一提的是，該檢測方法可以與智能手機集成，借助手機的便捷性，實現了對S. aureus的快速現場檢測。這一創新不僅提高了檢測的時效性，還極大地拓展了檢測的應用場景，為食品安全現場快速檢測提供了有力的技術支撐。
討論
綜上所述，這種基于AuNSs@Ag核殼普魯士藍納米酶的SERS/比色生物傳感器為牛奶中S. aureus的檢測提供了一種快速、靈敏、準確的新方法。其創新的設計、卓越的性能以及與智能手機的集成應用，不僅推動了食品安全檢測技術的發展，也為相關領域的研究和實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，作者~孫健。
