检测蜡样芽孢杆菌内生孢子有新招！“花形 PCR 支架” 立功啦

蜡样芽孢杆菌是一种常见的食源性病原体，它产生的内生孢子就像一个个顽强的 “小卫士”，常规检测方法遇到它们常常 “束手无策”。不过别担心，科研人员有了新发现！

一、蜡样芽孢杆菌 “兴风作浪”，传统检测方法遇难题

蜡样芽孢杆菌在我们的生活中无处不在，肉类、乳制品、蔬菜这些高蛋白食物都是它“喜爱”的“栖息地”。它产生的内生孢子不仅耐受力超强，能在高温、辐射、紫外线等恶劣环境中“安然无恙”，还会和其他毒素“联手”，通过污染食物，悄悄进入人体，引发胃肠道感染，让人们上吐下泻，严重危害大家的健康。

目前检测蜡样芽孢杆菌的方法，像传统的平板培养技术、分子生物学方法以及传感器技术等，都或多或少存在一些问题。要么耗时太长，等结果出来黄花菜都凉了；要么成本高昂，普通检测难以负担；还有的需要专业人员操作，对检测环境要求苛刻，很难在实际生活中广泛应用。所以，寻找一种更快速、灵敏又便宜的检测方法迫在眉睫。

二、神奇的“花形 PCR 支架”，检测界的新宠儿

科研人员研发出了一种基于花形PCR支架的横向流动生物传感器（FSPCRS-LFB），为检测蜡样芽孢杆菌内生孢子带来了新希望。它的“秘密武器”就是用适配体整合的PCR支架代替传统的链霉亲和素-生物素（SA -Bio）方法来捕获目标物。

花形PCR支架的制作过程十分巧妙，在引物两端引入Spacer 18连接体和蜡样芽孢杆菌特异性适配体，经过PCR扩增，再和镁离子、焦磷酸盐“联手”，最终形成了独特的花形结构。这个结构就像一个“智能陷阱”，能牢牢抓住蜡样芽孢杆菌内生孢子和细胞，而且稳定性超高，在不同环境下都能保持形态稳定，为精准检测打下了坚实基础。信号探针AuNPs@polyA-cDNA也很给力，通过简单的低 pH方法就能和金纳米粒子结合，再加上牛血清白蛋白的辅助，不仅提高了检测灵敏度，还解决了非特异性吸附和迁移性差的问题。

图1 基于花形 PCR 支架的横向流动生物传感器平台的设计原理^[1]

三、性能卓越，检测 “小能手” 实至名归

这个新型生物传感器的检测性能堪称“惊艳”。它的检测限低至4.57个内生孢子/mL，肉眼都能轻松分辨出浓度为102个内生孢子/mL的样本，对于内生孢子-细胞混合物，检测限也能达到6.78CFU/mL。在鸡肉和茶叶样本检测中，同样表现出色，检测限分别为74.5和52.8个内生孢子/mL，回收率在82.19%-97.88% 之间，意味着检测结果十分可靠。而且它特异性超强，只对蜡样芽孢杆菌内生孢子“情有独钟”，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等其他细菌“视而不见”，大大减少了误判的可能。

和传统方法相比，FSPCRS-LFB优势明显，灵敏度提高了3.7倍，成本却大幅降低，比SA-Bio策略便宜26%，和滚环扩增（RCA）相比，成本更是只有其 12.5% 。不仅如此，它检测速度极快，短短15分钟就能出结果，真正实现了快速、灵敏、低成本的现场检测（POCT）。

四、未来可期，开启食源性病原体检测新时代

基于花形PCR支架的横向流动生物传感器（FSPCRS-LFB）为蜡样芽孢杆菌内生孢子检测带来了新的解决方案，让我们在食品安全检测方面向前迈进了一大步。而且，花形PCR支架的核酸序列可编程，只要简单修改适配体序列，就能检测多种病原体，未来有望在食源性病原体检测领域大显身手，守护大家 “舌尖上的安全” 。说不定在不久的将来，这种检测技术会走进我们的日常生活，让我们吃得更放心！

参考文献：

[1] Tian J, Zhang Z, Shi Y, et al. Flower-Shaped PCR Scaffold-Based Lateral Flow Bioassay for Bacillus cereus Endospores Detection[J]. International Journal of Molecular Sciences, 2024, 25(20): 11286.