苏云金芽孢杆菌噬菌体选择性捕获细胞并通过表面增强拉曼光谱技术鉴定细胞

本文介绍了利用表面增强拉曼光谱（SERS）检测和鉴定苏云金芽孢杆菌（Bt）。Bt因与致命炭疽病的病原体炭疽芽孢杆菌（Ba）具有相似的遗传背景，因此被认定为Ba的无害替代物。分别滴入200μL浓度为10²、10⁴、10⁶CFU/mL的Bt悬浮液沉积在SERS芯片上，并将水分蒸发后进行测试。为了尽量减少干扰物对SERS结果的影响，SERS芯片使用特定的噬菌体受体BtCS33进行功能化，该受体将Bt（或Ba）细胞结合到SERS表面。对SERS数据应用了不同的分析方法即主成分回归（PCR），偏最小二乘回归（PLSR）和数据驱动的类类比软独立建模（DD-SIMCA），对芯片中Bt污染和非Bt污染的光谱分析了SERS检测少量Bt的能力。收集从被Bt污染的SERS功能化底物（模拟致命的炭疽芽孢杆菌）获得的SERS光谱，并将其与非Bt污染的底物中获得的SERS光谱进行比较，以精准识别Bt污染的潜在危险。基于该方法，对Bt的检测限在10²CFU/mL。PCR 和 PLSR 需要不超过 100 个样品谱图进行初步训练，在测试集上达到接近 100% 的选择性和特异性。DD-SIMCA适用于在现实场景中自动识别。获得的结果表明，SERS光谱具有实时检测生物病原体的潜力，只需较少的样品制备，并且对单细胞具有较高的灵敏度。

参考文献：https://doi.org/10.3390%2Fmi12020100