2023/8/30 9:12:27 阅读：90 发布者：
以下文章来源于食品放大镜 ，作者许恒毅团队
南昌大学许恒毅教授团队在中科院一区TOP期刊《Journal of Hazardous Materials》上发表学术论文
近日，南昌大学食品科学与资源挖掘全国重点实验室许恒毅教授（通讯作者），肖芳斌（第一作者）等在中科院一区TOP期刊《Journal of Hazardous Materials》（IF=13.6）上发表了题为“Smartphone-assisted biosensor based on broom-like bacteria-specific magnetic enrichment platform for colorimetric detection of Listeria monocytogenes”的研究性论文。
致病菌污染对人类健康构成重大威胁，复杂样品中低丰度细菌的检测一直是一个棘手的问题，高灵敏度的细菌检测仍然具有挑战性。本研究介绍了一种具有高富集效率的单增李斯特菌磁性富集平台。利用支链聚谷氨酸间接偶联的头孢吡肟功能化磁性纳米颗粒(Cefe-PGA-MNPs)设计了刷状磁性捕获探针，并通过外部磁体实现了实际样品中低丰度单增李斯特菌的特异性富集，捕获效率超过90%。此外，合成了一种粒径可控、高活性的双金属铂钯纳米酶（PdPtnanozyme），并将其作为标记探针引入磁性纳米平台，用于构建酶促比色生物传感器，并实现了基于智能手机分析平台的便携式检测。结果表明，所提出的方法对单增李斯特菌的LOD为3.1 × 101 CFU/mL，对实际样品（池塘水、食品）中单增李斯特菌的检测具有较高的可靠性和准确性（回收率为96.5% ~ 116.4%）。本研究为低丰度单增李斯特菌的检测提供了一种有前景的样本前处理策略和信号放大检测方法，该方法概念有望被应用于环境监测、食品安全、临床诊断等领域中的细菌检测。
图形摘要（Copyright 2023, Elsevier.）
图1. 用于检测单增李斯特菌的比色生物传感器示意图。（Copyright 2023, Elsevier.）
用于检测单增李斯特菌的比色生物传感器的原理如图1所示。所提出的扫帚状磁性富集平台由条形磁铁（扫帚柄）和功能化MNP（扫帚刷）组成。聚谷氨酸（PGA）是一种含有丰富羧基的高分子化合物，具有三大作用，（1）增强纳米载体的水溶性和生物相容性，（2）增加头孢吡肟分子在MNPs表面的负载量，（3）改善间隔基以增加Cefe-PGA-MNPs的灵活性，有利于头孢吡肟分子更有效地接触单增李斯特菌表面的受体。在细菌富集过程中，单增李斯特菌被刷状Cefe-PGA-MNPs捕获，并通过操作外部磁柄来实现分离富集。然后，以免疫PdPt纳米酶（PdPt-mAb）为检测探针，标记被捕获的单李斯特菌，形成夹心复合物（PdPt-mAb~单增李斯特菌~Cefe-PGA-MNPs）。在H2O2存在下，TMB被纳米酶氧化产生oxTMB，并通过智能手机拍摄比色溶液的图像进行分析，实现便携式检测。
图2. Cefe-PGA-MNPs的表征及其分离单增李斯特菌的能力。（Copyright 2023, Elsevier.）
图3. PdPt纳米酶的合成和表征，及其夹心复合物的表征。（Copyright 2023, Elsevier.）
图4.介孔PdPt纳米酶的催化活性。（Copyright 2023, Elsevier.）
图5. 基于智能手机比色检测的可行性验证。（Copyright 2023, Elsevier.）
图6. 基于智能手机比色检测单增李斯特菌的性能评价。（Copyright 2023, Elsevier.）
参考文献：Xiao F, Li W, Wang Z, et al. Smartphone-assisted biosensor based on broom-like bacteria-specific magnetic enrichment platform for colorimetric detection of Listeria monocytogenes. Journal of Hazardous materials. 2023: 132250.
原文链接
https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2023.132250
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