基于噬菌体多功能探针的三信号生物传感器：同时超灵敏检测活/死单增李斯特菌

噬菌体多功能探针的检测机制：

单增李斯特菌是一种常见的食源性致病菌，能够在低温和酸性环境中生存，对免疫力低下人群具有严重威胁。传统的检测方法无法同时区分活菌和死菌，而活菌和死菌的检测对于评估食品污染水平和杀菌效果至关重要。为此，研究人员开发了一种基于噬菌体多功能探针的三信号生物传感器，能够同时检测活菌和死菌。

噬菌体作为一种生物识别元件，具有高特异性、高稳定性和低检测成本等优点。其通过裂解活菌释放ATP，进而通过生物发光信号实现活菌的定量检测。此外，噬菌体还能结合普鲁士蓝纳米颗粒（PBNPs）和聚乙撑亚胺@磁性纳米颗粒（PEI@MNPs），形成三信号输出系统，实现对总菌量的快速检测。

生物传感器的构建与性能优化：

该生物传感器基于噬菌体/普鲁士蓝纳米颗粒（PBNPs）和噬菌体/聚乙撑亚胺@磁性纳米颗粒（PEI@MNPs）的多功能探针。在检测过程中，噬菌体与L.m结合形成夹心复合物，通过磁性分离后，利用PBNPs的光热和类过氧化物酶活性实现总菌量的定量检测，同时通过ATP生物发光信号实现活菌的定量检测。

实验结果表明，该生物传感器的光热信号和比色信号对总菌量的检测限为5 CFU/mL，生物发光信号对活菌的检测限为1 CFU/mL，展现出优异的灵敏度和特异性。。

关键发现：

1. 噬菌体对单增李斯特菌具有高度特异性识别能力，与其他多种细菌无交叉反应，确保了检测的准确性。

2. 光热信号和比色信号对总菌量的检测范围为10² - 10⁷ CFU/mL，检测限为5 CFU/mL；生物发光信号对活菌的检测范围为10² - 10⁷ CFU/mL，检测限为1 CFU/mL。

3. 过光热、比色和生物发光三种信号实现对总菌量和活菌量的同时检测，提高了检测结果的准确性。

结论：该研究开发的基于噬菌体多功能探针的三信号生物传感器，能够同时、超灵敏地检测食品中活/死单增李斯特菌。其多信号输出系统不仅提高了检测的准确性，还实现了现场快速检测。该方法为食品安全检测提供了一种新的技术手段，有望在食品质量控制和公共卫生领域得到广泛应用。

参考来源：

Zhang M, Zhou J, Li Y, et al. An integrated three-signal biosensor based on phage multifunctional probe for simultaneous and ultrasensitive detection of live/dead Listeria monocytogenes[J]. Sensors and Actuators B: Chemical, 2025, 423: 136709.