微流控芯片能检测阪崎克罗诺杆菌啦！

阪崎克罗诺杆菌（C.sakazakii）是一种与危及生命的新生儿感染有关的致病菌，与受污染的婴儿配方奶粉（PIF）有关。由于需要先进的设备和专业技术人员，大多数阪崎肠杆菌的检测在微生物实验室仍然有限。微流控芯片与等温扩增分析相结合被证明是最具吸引力的微生物现场检测平台之一。沈阳农业大学的Chen Xu研究人员等通过简单的三维成型方法制备了PDMS微流体芯片，并用“PDMS胶”密封。芯片由一个入口、一个微通道、六个反应井和六个通气孔组成。基于阪崎肠杆菌的16S rRNA和ITS基因，成功地在微流控芯片上提出了一种多重竞争退火介导等温扩增（mCAMP）方法，用于PIF样品中阪崎大肠杆菌的视觉检测。检测前将引物固定在芯片的反应孔中，可以在4°C下预处理60天。结果表明，所建立的mCAMP法具有较高的特异性，检测限为^{2.2×103CFU g−1}。通过富集培养，即使初始接种水平为^{1 CFU g−1}，mCAMP测定法仍然可以检测到添加PIF样品中是否存在阪崎肠杆菌。测试结果肉眼可见，适合在资源有限的环境中进行快速分析。

PDMS微流体芯片的照片如下图所示：

微流控芯片上的可视化mCAMP可以通过设置不同的反应孔来实现对两个靶基因的多重检测：

（I） 首先，使用0.1%琼脂糖的混合物将一对CAMP引物（8pmol）固定在反应孔中。（II） 在混合物完全干燥后，使用“PDMS胶水”将芯片与PMMA板粘合。（III）其次，使用注射器（1mL）将反应混合物（40μL）注射到微流体芯片中。（IV） 然后使用密封膜将入口和六个通气孔完全密封。（V） 最后，将芯片在LC-DB-XDA电加热板（上海力辰）上在63°C下加热60分钟。

总之，通过简单的三维成型方法制备了PDMS微流控芯片，并使用“PDMS胶”将PDMS流体通道层与PMMA基底层粘合。基于阪崎肠杆菌的16S rRNA和ITS基因，本研究成功地在微流控芯片上提出了一种用于PIF中阪崎大肠杆菌检测的视觉mCAMP检测方法。结果表明，芯片上的mCAMP检测具有较高的特异性和准确性。加标PIF样品的LOD为^{2.2×103CFU g−1}。通过富集培养，即使初始免疫水平为1 CFU g⁻¹，在PIF样本中仍能发现阪崎肠杆菌，且测试结果肉眼可见。

Xu Chen, Yue Ma, Shuangyu Miao, Dongnan Li and Ye Zhang. Visual detection of Cronobactersakazakii on a microfluidic chip fabricated by a 3D molding method. Analyst, 2023, 148, 832

DOI: 10.1039/d2an02002e