你知道嗎？每年全球約有 6 億人因食用被污染的食物而患病，42 萬人因此失去生命，食源性致病菌堪稱食品安全領(lǐng)域的 “頭號公敵”。近日，華南理工大學(xué)Jufang Wang科研團(tuán)隊(duì)帶來了一項(xiàng)神奇發(fā)明，讓檢測食源性致病菌變得像用手機(jī)拍照一樣簡單！
科研團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地將噬菌體衍生的細(xì)菌結(jié)合蛋白納米磁珠（PBPs-MBs）與智能手機(jī)輔助的紙質(zhì)傳感器相結(jié)合。簡單來說，就像是給納米磁珠裝上了 “導(dǎo)航儀”（PBPs），讓它們能精準(zhǔn)找到大腸桿菌 O157:H7、金黃色葡萄球菌和鼠傷寒沙門氏菌這些 “目標(biāo)敵人” 。從下圖可以看到，三種噬菌體結(jié)合蛋白（gp13、CBD 和 TSP）被成功表達(dá)和純化，它們能分別特異性地識別對應(yīng)的致病菌。
來源：Biosensors and Bioelectronics
在檢測時(shí)，先把帶有 “導(dǎo)航儀” 的納米磁珠（PBPs-MBs）放入食物樣本中，只需 20 分鐘，這些磁珠就能迅速捕捉并分離出目標(biāo)細(xì)菌，就像 “獵人” 抓住 “獵物” 一樣精準(zhǔn)高效。納米磁珠緊緊地吸附在細(xì)菌表面。接著，將捕獲了細(xì)菌的磁珠轉(zhuǎn)移到紙質(zhì)傳感器上。別小看這張小小的試紙，它里面可是暗藏 “玄機(jī)”：含有裂解劑（多粘菌素 B）和特殊的顯色底物。裂解劑能像 “小剪刀” 一樣破壞細(xì)菌的細(xì)胞壁，釋放出細(xì)菌體內(nèi)的特定內(nèi)源性酶，這些酶再與顯色底物發(fā)生反應(yīng)，讓試紙產(chǎn)生顏色變化。比如，檢測大腸桿菌 O157:H7 時(shí)，試紙會從黃色變成紫紅色；檢測金黃色葡萄球菌，試紙會從無色變?yōu)辄S色；檢測鼠傷寒沙門氏菌，試紙則會變成紫色。最后，用手機(jī) APP 對試紙顏色進(jìn)行紅 - 綠 - 藍(lán)（RGB）分析，就能直接得出樣本中致病菌的濃度。
這項(xiàng)技術(shù)的創(chuàng)新性可不止一點(diǎn)點(diǎn)。傳統(tǒng)基于酶的檢測方法，檢測限通常在 106 – 108 CFU/mL ，而新方法的檢測限低至 2.44×102 、2.68×104 和 4.62×103 CFU/mL，大大提高了檢測的靈敏度，讓那些隱藏在食物中的少量致病菌也無處遁形。而且，它不需要昂貴復(fù)雜的儀器設(shè)備，也不需要專業(yè)技術(shù)人員操作，只要有手機(jī)和試紙，在資源匱乏的地區(qū)也能快速完成檢測。從實(shí)際應(yīng)用來看，研究人員用豬肉和牛奶樣本進(jìn)行測試，檢測的回收率達(dá)到 85% - 98% ，重復(fù)性和再現(xiàn)性也非常不錯(cuò)。
這種智能手機(jī)輔助的生物傳感器為食源性致病菌的即時(shí)檢測（POCT）帶來了新希望，未來或許能走進(jìn)超市、餐廳，甚至普通家庭，守護(hù)大家 “舌尖上的安全” 。相信在科研人員的努力下，食品安全檢測技術(shù)會越來越先進(jìn)，我們的飲食也會更加健康、安全。
原文鏈接： https://doi.org/10.1016/j.bios.2023.115911
來源：微生物安全與健康網(wǎng)，作者~張宏圖。
