利用纳米孔涂层结构的长周期光纤光栅检测和鉴别金黄色葡萄球菌和大肠杆菌

　　本研究开发了一种利用纳米多孔涂层结构功能化的长周期光纤光栅(LPFG)的生物传感器，用于快速检测金黄色葡萄球菌(S.aureus)细菌。这种基于纳米多孔结构的LPFG生物传感器方案有望在生物医学应用中快速、可靠、低成本地检测金黄色葡萄球菌。

　　在本文中，作者本研究开发了一种利用LPFG的尖端光流体生物传感器，用于快速检测低浓度金黄色葡萄球菌。首先，通过LbL组装在LPFG表面沉积了功能性聚电解质涂层。然后通过组装后处理在这些涂层中引入纳米结构的孔隙，以促进金黄色葡萄球菌的附着力，从而易于检测。作者发现，与裸露的LPFG相比，含有纳米孔的功能性涂层的LPFG在暴露于金黄色葡萄球菌仅60分钟时，RW位移增加了约7倍。当相同的纳米多孔涂层LPFG暴露于大肠杆菌时，没有观察到明显的共振波长(RW)位移变化。细菌在涂有特定细菌的多孔结构上的不同粘附行为使作者能够使用纳米多孔涂层LPFG选择性地检测和区分细菌。

　　图 1 检测原理图

　　结论：在这项研究中，作者描述了一种利用LPFG快速检测金黄色葡萄球菌细菌的新方法，LPFG与具有精心设计的纳米多孔结构的功能性聚电解质涂层相结合。LbL组件允许在 LPFG 表面上沉积具有高质量厚度的聚电解质涂层。以纳米多孔结构为特征的功能性聚电解质涂层被生长并与LPFG平台集成，通过增加细菌在功能涂层表面的附着力，促进细菌的快速检测。在LPFG上制造和控制功能性聚电解质涂层纳米结构的灵活性使生物传感器平台在快速细菌检测和区分方面非常强大。本研究为今后进一步探索多文化检测奠定了良好的基础。

　　参考文献：He, S.; Wang, J.; Yang, F.; Chang, T.-L.; Tang, Z.; Liu, K.; Liu, S.; Tian, F.; Liang, J.-F.; Du, H.; et al. Bacterial Detection and Differentiation of Staphylococcus aureus and Escherichia coli Utilizing Long-Period Fiber Gratings Functionalized with Nanoporous Coated Structures. Coatings 2023. 13. 778. https://doi.org/10.3390/coatings13040778