快速检测金黄色葡萄球菌：新型比色夹心法在复杂样本中的应用

研究背景

金黄色葡萄球菌（S. aureus）作为常见的食源性致病菌，每年引发全球数百万例食物中毒事件。传统培养法需耗时24~48 h，难以满足快速检测需求。本研究开发了一种基于抗菌肽与IgG双识别机制的磁珠比色检测法，60 min内即可实现复杂样本中S. aureus的精准检测。

金黄色葡萄球菌的检测策略

通过示意图阐明双识别磁珠比色法的核心机制：①磁分离富集阶段，抗菌肽修饰磁珠特异性捕获金黄色葡萄球菌；②双识别标记阶段，适配体功能化纳米酶靶向结合细菌表面蛋白，形成“磁珠-细菌-纳米酶”复合物；③比色检测阶段，复合物催化显色底物（TMB）产生蓝色产物，通过颜色梯度或吸光度定量菌浓度（灵敏度达60 CFU/mL）。

图1 基于MBs-BW和HRP-porcine IgG的S. aureus检测策略示意图

条件优化

通过系统优化（图2），研究确定了20 μL MBs-BW、10 μL HRP-猪 IgG及60分钟一步法孵育为最佳条件，在保证检测效率的同时将操作时间缩短至传统分步法的50%。

图2 实验条件优化结果

性能分析

实验数据显示（图3），该方法在1.0×10²–1.0×10⁷ CFU/mL范围内呈现良好线性（R²=0.9897），检测限低至60 CFU/mL，较文献报道的多数免疫分析法提升1个数量级（表1）。

图3 分析性能验证

特异性分析

特异性验证（图4）表明，8种常见干扰菌的交叉反应率均低于7.3%，混合菌存在时检测误差仅4.2%，证实了双识别机制对革兰氏阳性菌群的高区分能力。

图4 特异性测试结果

结论

通过图片与数据的结合，本研究成功展示了一种基于磁珠分离和双识别探针的比色法，兼具高灵敏（60 CFU/mL）、强特异性（干扰度<7.3%）和快速检测（<2小时）的优势，为复杂样本中S. aureus的快速筛查提供了新策略。

DOI: 10.1007/s00216-025-05862-8