"基于噬菌体修饰的双峰长周期光纤光栅生物传感器：用于超灵敏、快速和特异性检测病原菌株"

噬菌体修饰的双峰长周期光纤光栅机制：

在生物传感技术领域，双峰长周期光纤光栅（DP-LPFG）因其对折射率变化的高灵敏度而备受关注。与传统的单峰共振LPFG相比，DP-LPFG在检测细菌吸附引起的折射率变化时表现出更高的灵敏度。通过在DP-LPFG表面定向固定噬菌体，传感器实现了对目标菌株的高特异性检测。当目标菌株被捕获时，短波长近红外传输损耗峰会发生蓝移，而长波长传输损耗峰则表现为红移。两峰间距的变化（Δλ）随着细菌捕获量的增加而增加，从而实现对目标菌株的定量分析。

噬菌体的特异性识别：

噬菌体作为一种特异性识别元件，能够快速识别目标菌株。与抗体、核酸适体或肽类相比，噬菌体具有成本低、易于大规模生产和纯化等优点，并且在恶劣环境中仍能保持其活性和稳定性。这种特性使得噬菌体成为构建生物传感器的理想选择，尤其是在检测特定菌株时，能够提供极高的选择性和灵敏度。

传感器的性能优化：

通过优化传感器设计，包括表面修饰层和光纤光栅的构建，研究人员实现了对目标菌株的超灵敏检测。该传感器在检测大肠杆菌O157:H7时，展现出良好的重现性和稳定性，能够在潮湿环境中储存2周后仍保持响应。此外，该传感器还具有良好的重复使用性，可以重复使用多个周期。

基于噬菌体的光纤生物传感器：

基于噬菌体的光纤生物传感器因其高度的特异性、稳定性和简便等特点而受到极大的关注。噬菌体展示技术的成熟也扩展了野生型噬菌体的应用范围，研究者可以利用噬菌体展示技术在噬菌体表面获得不同的肽或蛋白质，从而提供与更多目标分析物结合的可能性。这些基于噬菌体的光纤生物传感器在检测食源性病原菌中的研究进展，为食品安全检测提供了新的解决方案。

关键发现：

1.     基于双峰长周期光纤光栅的生物传感协议，实现无标记检测生物分析物。

2.     利用噬菌体作为受体，实现对目标菌株的高灵敏度检测。

3.     传感器具有良好的重现性和稳定性，可重复使用多个周期。

结论：基于双峰长周期光纤光栅效应的生物传感器为生物靶标的灵敏和选择性检测提供了新途径。该传感器利用噬菌体-细菌识别作为模型，展示了8 CFU/mL的检测限。通过替换噬菌体与其他识别元素，此类传感器有望扩展到其他生物重要物种的检测。

参考来源：Zhu S, Liu T, Tao Z, et al. Phage-modified dual-peak long-period fiber grating biosensor for ultrasensitive, rapid and specific detection of pathogen strains[J]. Sensors and Actuators B: Chemical, 2025, 423: 136729.