金黃色葡萄球菌(S. aureus)作為常見的食源性致病菌,每年引發(fā)全球數(shù)百萬例食物中毒事件。傳統(tǒng)培養(yǎng)法需耗時24~48 h,難以滿足快速檢測需求。本研究開發(fā)了一種基于抗菌肽與IgG雙識別機制的磁珠比色檢測法,60 min內(nèi)即可實現(xiàn)復(fù)雜樣本中S. aureus的精準檢測。
金黃色葡萄球菌的檢測策略
通過示意圖闡明雙識別磁珠比色法的核心機制:①磁分離富集階段,抗菌肽修飾磁珠特異性捕獲金黃色葡萄球菌;②雙識別標記階段,適配體功能化納米酶靶向結(jié)合細菌表面蛋白,形成“磁珠-細菌-納米酶”復(fù)合物;③比色檢測階段,復(fù)合物催化顯色底物(TMB)產(chǎn)生藍色產(chǎn)物,通過顏色梯度或吸光度定量菌濃度(靈敏度達60 CFU/mL)。
圖1 基于MBs-BW和HRP-porcine IgG的S. aureus檢測策略示意圖
條件優(yōu)化
通過系統(tǒng)優(yōu)化(圖2),研究確定了20 μL MBs-BW、10 μL HRP-豬 IgG及60分鐘一步法孵育為最佳條件,在保證檢測效率的同時將操作時間縮短至傳統(tǒng)分步法的50%。
圖2 實驗條件優(yōu)化結(jié)果
性能分析
實驗數(shù)據(jù)顯示(圖3),該方法在1.0×102–1.0×107 CFU/mL范圍內(nèi)呈現(xiàn)良好線性(R2=0.9897),檢測限低至60 CFU/mL,較文獻報道的多數(shù)免疫分析法提升1個數(shù)量級(表1)。
圖3 分析性能驗證
特異性分析
特異性驗證(圖4)表明,8種常見干擾菌的交叉反應(yīng)率均低于7.3%,混合菌存在時檢測誤差僅4.2%,證實了雙識別機制對革蘭氏陽性菌群的高區(qū)分能力。
圖4 特異性測試結(jié)果
結(jié)論:通過圖片與數(shù)據(jù)的結(jié)合,本研究成功展示了一種基于磁珠分離和雙識別探針的比色法,兼具高靈敏(60 CFU/mL)、強特異性(干擾度<7.3%)和快速檢測(<2小時)的優(yōu)勢,為復(fù)雜樣本中S. aureus的快速篩查提供了新策略。
DOI: 10.1007/s00216-025-05862-8
來源:微生物安全與健康網(wǎng),作者~占英。