40 分钟出结果！高灵敏度电化学生物传感器守护禽蛋食品安全

近日，上海理工大学健康科学与工程学院的研究团队在《Sensors & Actuators: B. Chemical》期刊发表最新研究成果，成功开发出一种基于适体-噬菌体双识别策略的电化学生物传感器，可实现禽肉、禽蛋制品中鼠伤寒沙门氏菌的超灵敏、快速检测，检测限低至2.6 CFU/mL，全程检测仅需40分钟，为食品安全领域食源性致病菌的快速监测提供了全新实用方案。 

鼠伤寒沙门氏菌是禽肉、蛋类产品中常见的食源性致病菌，可引发急性胃肠道感染，严重时甚至导致全身性疾病，对食品安全和公共卫生构成持续威胁。传统的平板培养法作为检测金标准，存在操作繁琐、耗时久的问题；ELISA等免疫检测方法灵敏度有限，PCR技术则依赖昂贵设备且难以现场应用，现有检测手段难以满足食品安全快速筛查的需求。

此次研究团队研发的电化学生物传感器，核心创新在于融合适体与噬菌体的双识别机制，并结合纳米材料实现信号放大，同时解决了检测灵敏度、特异性和快速性的痛点。在传感器构建中，团队将整合鼠伤寒沙门氏菌适体的四面体DNA纳米结构（TDNs）组装在金纳米颗粒修饰的丝网印刷电极表面，利用TDNs的空间结构优势提升致病菌捕获效率；同时将亚甲基蓝（MB）负载于煅烧沸石咪唑酯骨架（QZIF-67），通过静电吸附定向固定鼠伤寒沙门氏菌特异性噬菌体，制备成兼具生物识别与信号放大功能的探针。

当样品中存在鼠伤寒沙门氏菌时，致病菌会与电极表面的适体、探针上的噬菌体依次结合，形成“适体-细菌-噬菌体”三明治复合物，使负载MB的QZIF-67靠近电极表面，显著增强电化学响应，且响应信号与致病菌浓度呈正相关，通过方波伏安法即可实现定量检测。

为保障传感器的实用性，团队完成了一系列性能验证与条件优化。实验结果显示，该传感器在5~500 CFU/mL浓度范围内，电化学信号与鼠伤寒沙门氏菌浓度的对数呈良好线性关系，相关系数达0.9938；对肠炎沙门氏菌、副伤寒沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌等其他常见食源性致病菌无明显响应，展现出极高的特异性。在4℃储存条件下，传感器7天内仍能保持84.7%的初始响应，具备良好的稳定性。

在实际样品检测中，团队将该传感器应用于人工污染的鸡蛋和鸡肉样品，回收率达到 90.09%~108.70%，相对标准偏差均低于10%，符合微生物检测方法的验证规范，证实了其在复杂食品基质中检测的准确性和可靠性。此外，该传感器还具备独特的生物安全优势，噬菌体本身的裂解活性可在检测后灭活捕获的致病菌，降低了现场检测的生物污染风险。

值得一提的是，该传感器基于丝网印刷电极构建，兼具操作简便、设备便携的特点，无需复杂前处理，相比传统检测方法大幅缩短了检测时间，同时突破了现有电化学传感器的灵敏度瓶颈。研究团队表示，该技术为食源性致病菌的快速、超灵敏检测提供了一体化解决方案，未来有望开发为便携式检测设备，应用于食品生产加工、市场监管、冷链物流等环节的现场快速筛查，为食品安全早期预警和风险防控提供技术支撑。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.snb.2026.139632