沙门氏菌可导致沙门氏菌病，是影响食品安全的主要因素。沙门氏菌病可引起多种症状，包括腹泻、呕吐和发热。受沙门氏菌污染的食物是沙门氏菌病的主要原因，如鸡蛋及其制品、鸡肉或猪肉及其制品、乳制品和蔬菜。因此，快速、特异性地检测食品中的沙门氏菌对于确保食品安全和降低细菌对人类的潜在威胁风险至关重要。

　　噬菌体对感染宿主细菌具有高度特异性，已被用作生物识别元件和各种检测。大多数噬菌体通过其尾部的受体结合蛋白(RBP)与细菌细胞表面的受体相互作用。RBPs是高度可变的三聚体结构，负责识别细菌表面特异性受体，如脂多糖、外膜蛋白等。它具有灵敏度和特异性高、体积小、对极端 pH 值和温度的高稳定性、对蛋白酶和阴离子洗涤剂不敏感以及易于重组过表达的优点。

　　电化学生物传感器是一种基于检测氧化还原反应或电极表面特性变化引起的电子转移原理的检测技术。差分脉冲伏安法 (DPV) 是快速、连续、实时和原位检测的理想方法。由于存在羧基组分，羧化氧化石墨烯 (GO) 可以为蛋白质提供许多结合位点。GO 上存在的各种类型的含氧官能团也有助于实现这一点，这也为生物分子检测提供了其他优势，例如高比表面积、良好的水溶性和优异的生物相容性。导电性好的金纳米颗粒(GNPs)可以促进电子转移，因此可以放大电化学信号。GNPs 与其他纳米材料的结合可以增强电子转移能力并扩大改性电极的表面积，在此过程中起着至关重要的作用。这种协同组合可以导致电化学敏感和选择性系统的发展，从而能够检测各种分析物。

　　在该研究中报告了一种电化学生物传感器的开发，用于使用噬菌体 RBP 41 作为传感元件，快速、特异性地检测不同食品基质中的沙门氏菌。生物传感器是通过氧化石墨烯和金纳米颗粒的顺序沉积将羧基引入玻碳电极表面，然后通过酰胺键固定噬菌体 RBP 来制造的。优化实验条件以提高捕获效率，并使用差分脉冲伏安法在 PBS 和食品基质(牛奶和生菜)中评估基于 RBP 41 的检测。

　　采用滴铸法制备羧化氧化石墨烯 (GO) 改性的玻碳电极 (GCE)。然后对电极表面进行电化学沉积，以产生金纳米颗粒 (GNP) 的复合材料。利用氧化石墨烯和噬菌体 RBP 之间酰胺键的共价结合，将特异性噬菌体 RBP 41 固定在修饰的电极上。通过将GO的大表面积和各种含氧官能团与金纳米粒子的高电催化活性相结合，利用了这两种材料的优势。详细鉴定了沙门氏菌在RBP 41/GNPs/GO修饰电极上的电化学响应。

　　图 1 检测示意图

　　结论：在本研究中，作者成功构建了基于 RBP 41 的电化学生物传感器，用于沙门氏菌的特异性和快速检测。本文的生物传感器具有出色的性能，线性范围宽，LOD 低，为 0.2984 Log10CFU/mL 和 约30 分钟的检测时间。此外，该生物传感器具有很高的特异性和灵敏度，可以检测加标食品样品中的沙门氏菌。

　　参考来源：Ding Y, Zhang Y, Huang C, Wang J, Li H, Wang X. An electrochemical biosensor based on phage-encoded protein RBP 41 for rapid and sensitive detection of Salmonella. Talanta. 2024 Apr 1;270:125561. doi: 10.1016/j.talanta.2023.125561. Epub 2023 Dec 16. PMID: 38128279.