铜绿假单胞菌的生物传感器现代技术进展

随着抗生素耐药性机制的增加，微生物感染对人类健康构成的威胁越来越严重。铜绿假单胞菌可引起肺炎和囊性纤维化等严重疾病，并以其抗生素耐药性而闻名。快速消除感染依赖于识别有害细菌并防止定植。目前用于鉴定铜绿假单胞菌的诊断技术包括：传统的国标和API等数值鉴定条的生化鉴定法，以及免疫荧光检测、聚合酶链反应（PCR）和质谱检测技术。

生物传感器是一种分析装置，其检测由于分子识别元件与分析物之间的特定相互作用而引起的生物过程中的变化，并将其转化为可测量的信号，包括电化学、电学、光学、热学、磁学或其他类型的信号。生物传感器在疾病监测、药物研究、检测污染物、病原微生物和生物流体（如血液、尿液、唾液和汗液）中发现的生物标志物等领域具有多种应用。

在可用于生物传感器的不同类型的生物识别元件中，酶、肽、抗体和适体由于其对靶分析物的高选择性和灵敏度而被普遍采用。但这类生物传感器的缺点包括耐久性低、灵敏度受限以及在苛刻条件下易降解。电化学传感器提供了增加的灵敏度、快速的响应时间、操作的简单性和较低的成本，从而被认为是对用于病原体检测的传统方法的有希望的替代方案，其包括：伏安生物传感器、安培生物传感器阻抗生物传感器、电位型生物传感器。光学生物传感器是将生物识别集成到光学换能器系统中的分析工具，通过产生与分析物浓度成反比的信号来起作用，从而通过检测生物识别组分中的物理或化学变化来实现无标记的实时并行检测，其包括：基于荧光的适体传感器、基于表面等离子体共振的适体传感器、基于表面增强拉曼散射（Sers）的适体传感器。铜绿假单胞菌生物传感中生物标记物的应用类型包括：绿脓毒素（PYO）、铁载体、氰化氢、细菌外膜的关键组分脂多糖（LPS）、蛋白酶等。

随着研究人员专注于开发用于快速准确检测铜绿假单胞菌的电化学生物传感器，在检测丰富性上取得了进展，但在改进灵敏度，选择性和减少有效诊断使用的检测时间方面仍然存在挑战。一旦克服了这些困难，电化学传感器平台将用于临床医疗机构，用于铜绿假单胞菌的检测、诊断和感染阶段的实时监测。

原文DOI:10.1016/j.biosx.2024.100441