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蒲巧生&林玲Anal. Chem.：納米酶介導的催化信號放大用于食源性細菌的微流控生物傳感!

2023.09.01 北京

研究內(nèi)容

迫切需要對食源性細菌進行早期檢測，以確保食品質(zhì)量并避免食源性細菌疾病的爆發(fā)。

蘭州大學蒲巧生和北京工商大學林玲設計了一種用Pt納米粒子修飾的金屬-有機框架(Zr-MOF)(Pt-PCN-224)作為過氧化物酶樣信號放大器，用于食源性細菌的微流體生物傳感。以大腸桿菌O157:H7為模型，其線性范圍為2.93×10²~2.93×10⁸CFU/mL，檢測限為2 CFU/mL。成功檢測了水、牛奶和卷心菜樣品，與標準培養(yǎng)方法的結果一致。加標試驗的回收率在90%至110%之間。相關工作以“Nanozyme-Mediated Catalytic Signal Amplification for Microfluidic Biosensing of Foodborne Bacteria”為題發(fā)表在國際著名期刊Analytical Chemistry上。

研究要點

要點1. 作者首先通過原位還原Zr-MOF上的Pt NPs(PCN-224)并進一步包覆聚乙二醇(PEG)制備了納米酶介導的催化信號放大器(Pt-PCN-224)，顯示出過氧化物酶(POD)樣催化活性的高穩(wěn)定性和易于用抗體共價修飾。

要點2.基于Pt-PCN-224的POD催化信號放大，作者開發(fā)了一種用于食源性細菌檢測的微流體生物傳感器。在免疫磁珠(IMBs)的幫助下，免疫細菌復合物形成，并在外部磁鐵下易于控制。當大腸桿菌O157:H7出現(xiàn)時，TMB在Pt-PCN-224的催化下迅速氧化為藍氧化TMB，可以用肉眼觀察，也可以用智能手機捕捉。

要點3.微流控芯片集成了整個檢測過程，包括注射、免疫孵育、分離和富集以及信號輸出。在最佳催化條件下，得到了較寬的線性范圍(2.93×10²?2.93×10⁸ CFU/mL)和較低的檢測限(LOD=2 CFU/mL)。該微流體生物傳感器可以在1小時內(nèi)檢測水、牛奶和卷心菜樣品，加標試驗的回收率在90%至110%之間，這與標準培養(yǎng)方法一致。

單原子NPs負載的雜化納米復合材料在細菌生物傳感方面顯示出巨大的前景，這種微流體生物傳感器在食品安全分析中的護理點應用前景廣闊。

研究圖文