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)：291
金黃色葡萄球菌是最重要的食源性細菌致病菌之一，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分子觸發(fā)的一種立腳點介導(dǎo)的鏈置換反應(yīng)。由于其方案簡單，擴增效率高，已作為一種無酶信號擴增方法應(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。
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食物樣品中的金黃色葡萄球菌濃度進行檢測，且檢測結(jié)果與平板計數(shù)法檢測結(jié)果一致。此外，與平板計數(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、出入境檢驗和食品質(zhì)量檢測中具有潛在的應(yīng)用價值。
參考文獻：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)
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