沙门氏菌作为常见的人畜共患病原体，已发现超2600种血清型，可通过污染的肉、蛋、奶等食品感染人类，引发发热、腹泻等症状，延误治疗会增加死亡风险。其在食品供应链各环节均可侵入，且不同菌株致病机制与毒性差异大，传统检测方法如PCR、ELISA等虽比平板培养法高效，但存在需专业设备、操作复杂、成本高等局限，而现有研究多聚焦灵敏度提升，广谱检测技术匮乏。

创新点及优势：金纳米花与自配对抗体的突破

金纳米花探针：具有高表面积和良好理化性质，作为标记物可增强检测信号，其紫外吸收峰偏移及粒径、电位变化验证了与抗体的成功偶联，提升了传感器灵敏度。

单克隆抗体自配对：制备的mAb 2D6可同时作为检测抗体和捕获抗体，形成“三明治”结构，无需寻找配对抗体，降低成本与时间，且能识别多种沙门氏菌共有的抗原表位。

多菌种广谱检测：突破传统ICA传感器单菌株检测局限，可同时检测6种沙门氏菌（含21株），覆盖A、B、C1血清群，避免漏检风险。

快速与高灵敏度：检测过程5分钟内完成，可视化检测限达10⁴ CFU/mL，食品样本经6-8小时富集后，检测限低至1 CFU/mL。

图1 用于沙门氏菌检测的免疫层析传感器的示意图(A)金纳米花-单克隆抗体的制备流程；(B)免疫层析传感器的结构；(C)用于沙门氏菌检测的免疫层析传感器的原理。

研究结果：从实验室到实际应用的验证

灵敏度与特异性：对6种沙门氏菌的可视化LOD在4.6×10⁴ - 8.9×10⁴ CFU/mL之间，与20种常见食源性病原体无交叉反应，存储于4℃至少6个月性能稳定。

图2 免疫层析传感器对六种沙门氏菌的检测灵敏度。(A)不同浓度沙门氏菌的传感器检测图像；(B)六种沙门氏菌在传感器上的显色强度；(C)六种沙门氏菌浓度的校准曲线。

图3 （A）免疫层析传感器对41株沙门氏菌的广谱检测；（B）免疫层析传感器的交叉反应试验（菌株浓度为10⁸ CFU/mL)，以0.01M PB缓冲液作为空白对照）。

实际样本检测：在饮用水、橙汁中检测限为10⁴ - 10⁵ CFU/mL，牛奶中因蛋白干扰部分菌株检测限略高，鸡肉和鸡蛋样本经富集后可检出1 CFU/mL的沙门氏菌。

图4 食品样本中六种沙门氏菌的检测。(A)甲型副伤寒沙门氏菌；(B)鼠伤寒沙门氏菌；(C)乙型副伤寒沙门氏菌；(D)海德堡沙门氏菌；(E)圣保罗沙门氏菌；(F)肠沙门氏菌；(a)饮用水；(b)橙汁；(c)牛奶。

图5 真实食品样本中沙门氏菌的检测结果。(A)甲型副伤寒沙门氏菌；(B)鼠伤寒沙门氏菌；(C)肠沙门氏菌；(a)鸡肉；(b)鸡蛋。

对比优势：与其他ICA传感器相比，该传感器检测菌种更多，无需复杂标记和昂贵设备，性能相当或更优。

表1 不同用于沙门氏菌检测的免疫层析传感器的比较

讨论：技术价值与现实挑战

广谱检测机制：沙门氏菌属保守抗原表位的存在，使mAb 2D6能识别多种菌株，基因组分析显示其可能靶向O抗原等保守结构。

基质效应影响：食品中的蛋白质、多糖等成分会干扰检测，如牛奶中酪蛋白占据抗体识别位点，未来需优化样本前处理或开发抗干扰试剂。

检测流程优化：结合细菌富集培养，可突破检测限限制，但需平衡富集时间与现场检测时效性需求。

总结与展望：守护食品安全的未来

本研究开发的金纳米花免疫层析传感器，为沙门氏菌现场快速检测提供了高效、经济的解决方案，在食品安全监管与公共卫生领域具重要应用潜力。未来将扩大检测菌株范围，通过生物信息学挖掘保守抗原表位，深入解析广谱检测机制，同时优化抗基质干扰技术，提升传感器在复杂食品样本中的检测性能，推动其在食品产业链各环节的广泛应用。

参考文献：

Wang Y, Wu Y, Wu Y, et al. A gold nanoflower particle-based immunochromatographic assay sensor for on-site detection of six species of Salmonella in water and food samples[J]. Analytica Chimica Acta, 2025, 1350: 343813.