中國工程院食品安全院士團隊

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金黃色葡萄球菌簡稱金葡菌，是引起食源性疾病的重要病原菌之一。在美國，由食源性致病菌導(dǎo)致的食源性疾病中金黃色葡萄球菌占33%，高居第二位；在我國，由食源性致病菌導(dǎo)致的食源性疾病中金黃色球菌排在第三位。別看它只是一個小小的細菌，它卻有著“干大事”的威力，全世界每年有許多人被其所傷，因此，做好金黃色葡萄球菌的檢測，防止“病從口入”還是非常重要的。

什么是金黃色葡萄球菌？

金黃色葡萄球菌(S. aureus)是一種廣泛傳播的食源性病原體，可以在空氣、水、灰塵和人類和其他動物的排泄物中找到金黃色葡萄球菌污染食品，嚴重影響食品安全，對消費者健康構(gòu)成威脅。金黃色葡萄球菌引起的食物中毒是目前食品安全的主要問題之一，對人體健康構(gòu)成重大威脅生魚及其制品在加工、運輸和銷售過程中極易受到微生物污染金黃色葡萄球菌嚴重污染肉類及其制品。因此，對肉類中金黃色葡萄球菌的敏感檢測對食品安全和人體健康至關(guān)重要。

怎么檢測金黃色葡萄球菌？

迄今為止，平板培養(yǎng)法、酶聯(lián)免疫吸附法、分子生物學(xué)檢測等方法主要用于不同基質(zhì)中食源性致病菌的檢測。這些方法不僅需要昂貴的儀器和高技能的工人，還涉及復(fù)雜的樣品預(yù)處理和耗時，限制了它們在食品安全和保障中的應(yīng)用。因此，建立一種簡單、靈敏、特異的金黃色葡萄球菌定量檢測方法顯得尤為重要。

在本文中，作者介紹了一種一種簡單而新穎的生物傳感器，用于定量測定金黃色葡萄球菌。該方法基于從適配體門控胺化介孔二氧化硅納米顆粒(MSNs)中靶誘導(dǎo)釋放信號分子，并結(jié)合表面增強拉曼散射(SERS)技術(shù)。合成了MSN，然后用(3-氨基丙基)三乙氧基硅烷對其進行氨基修飾，使其帶正電。接下來，信號分子(4-氨基噻吩，4-ATP)被加載到MSNs的孔中。然后，通過靜電相互作用，將金黃色葡萄球菌的負電荷適體組裝在MSNs表面。加入金黃色葡萄球菌后，組裝好的適體與細菌特異結(jié)合。此，“門”被打開，導(dǎo)致4-ATP從MSNs的孔隙中釋放。用拉曼光譜儀對釋放的分子進行測量，發(fā)現(xiàn)4-ATP在1071 cm?1處的強度與金黃色葡萄球菌濃度呈線性相關(guān)。同時，作者還制備了一種銀納米花二氧化硅核殼結(jié)構(gòu)(Ag NFs@SiO2)，并將其作為SERS襯底。在優(yōu)化的實驗條件下，線性關(guān)系良好(y = 2107.93 + 1536.30x, R2 = 0.9956)，線性范圍為4.7 × 10 ~ 4.7 × 10⁸ cfu/mL，檢出限為17 cfu/mL。該方法成功應(yīng)用于魚類樣品中金黃色葡萄球菌的分析，回收率為91.3~109%。

圖 1 基于適配體門控單分散二氧化硅靶響應(yīng)釋放4-ATP分子的金黃色葡萄球菌檢測示意圖

結(jié)論：以本研究利用核酸適體門控MSN靶向釋放信號分子(4-ATP摩爾)建立了一個簡單、靈敏的金黃色葡萄球菌定量檢測傳感平臺。此外，與其他檢測方法相比，本文提出的基于SERS的檢測平臺成本低、速度快、靈敏度高，對食品基質(zhì)中食源性病原體的檢測更加可靠。

參考文獻：Zhu A, Jiao T, Ali S, Xu Y, Ouyang Q, Chen Q. SERS Sensors Based on Aptamer-Gated Mesoporous Silica Nanoparticles for Quantitative Detection of Staphylococcus aureus with Signal Molecular Release. Anal Chem. 2021 Jul 20;93(28):9788-9796. doi: 10.1021/acs.analchem.1c01280. Epub 2021 Jul 8. PMID: 34236177.

來源：微生物安全與健康網(wǎng)，作者~翟慧潺