多通道微流控芯片：快速、同时、可视化检测多重病原体

这项技术利用噬菌体编码标签、AIEgen（聚集诱导发光）标记的抗菌肽编码标签，为食品安全领域提供了一种高效的检测工具。

多通道微流控芯片：提高病原体检测效率

在食品安全检测中，快速准确地识别食源性病原体至关重要。传统的荧光（FL）生物传感器基于强度量化模式，易受个体差异、检测器差异和背景光的影响。本研究中，研究人员自制了一种基于视觉荧光距离读出模式的多通道微流控芯片（D-chip），用于快速同时检测三种细菌。该芯片预修饰了不同的噬菌体，用于特异性捕获三种细菌株。样本中的多重细菌被泵入芯片后，不同目标细菌可被相应通道捕获并沿流向移动。随后，使用新型聚集诱导发光荧光体光敏剂标记的抗菌肽（AIE@AMPs）信号标签与所有捕获的细菌结合，增强其发光信号。通过测量相应的发光通道距离，可以对不同种类的细菌进行定性和定量分析。

材料与方法

研究人员购买了抗菌肽（AMP），并使用聚（二甲基二烯丙基氯化铵）（PDDA）等材料制备了D-chip。通过层层组装氧化石墨烯（GO）、金纳米颗粒（GNPs）和RBP 41在玻璃碳电极（GCE）上构建生物传感器，其中GNPs用于放大检测信号。研究中优化了多个关键条件，包括GNPs沉积时间、RBP 41浓度和与沙门氏菌的孵育时间，以实现生物传感器的最佳捕获效率。

检测性能验证

研究人员通过扫描电子显微镜（SEM）观察和特异性测试，证实了RBP 41基电极能够特异性地捕获目标细菌，且对非目标细菌和其他沙门氏菌血清型无反应。这一发现表明RBP 41保留了其特异性，能够为后续在食品基质中的应用打下基础。D-chip在优化条件下成功应用于检测大肠杆菌O157:H7（E. coli 44484）和两种沙门氏菌（S. T 14028和S. T 25928），检测限（LOD）分别为64 CFU/mL和58 CFU/mL。该多通道微流控平台基于肉眼荧光距离读出模式，显示出在实际应用中现场筛查病原体细菌的巨大潜力。

结论

这项研究成功构建了基于荧光距离读出模式的多通道微流控芯片，用于快速且特异性地检测食源性病原体。该芯片具有广泛的线性范围、低检测限，且检测时间短。此外，该芯片在特异性和灵敏度方面表现出色，能够检测复杂食品样本中的细菌。总体而言，这项研究突出了噬菌体尾部受体结合蛋白在生物传感中的潜力，以及提出的微流控芯片作为快速灵敏检测各种样本中细菌的有前景的替代方法。

参考来源：

Fubang Liu, Yang Huang, Jiayi Xu, Huihui Wu, Tianhua Li, Zhenzhong Yu, Shengfeng Huang, Ning Gan. A multi-channel microfluidic chip based on fluorescent distance readout-mode for rapid, simultaneous and visual detection of multiplex pathogens using phage- AIEgen-antimicrobial peptide-encoded tags. Sensors and Actuators: B. Chemical 424 (2025) 136867. DOI: 10.1016/j.snb.2024.136867.