研究背景与意义

食源性疾病和抗菌素耐药性已成为全球公共卫生的重大威胁。其中，单核细胞增生李斯特菌（Listeria monocytogenes）通过污染即食食品对易感人群构成严重风险，感染死亡率在高危群体中超过20%。传统检测方法存在耗时长、操作复杂、对专业人员和实验室环境要求高等局限，亟需开发灵敏、快速且适用于现场检测的新技术。

技术原理与创新亮点

天津科技大学马龙团队创新性地将激烈火球菌Argonaute（PfAgo）与反相增强荧光侧流层析试纸条（rLFTS）相结合，开发了一种交叉验证的双模式检测平台。该技术的核心创新体现在三个层面：

图1 单核细胞增生李斯特菌检测示意图。A：基于环介导等温扩增（LAMP）、激烈火球菌 Argonaute 蛋白（PfAgo）识别与切割反应的单核细胞增生李斯特菌检测原理示意图；B：用于双基因（hly 基因与 lde 基因）检测的双模态 PfAgo - 反向增强荧光侧流试纸条（PfAgo-rLFTS）详细示意图；C：基于智能手机 App 辅助的定制化 3D 打印可视化装置（用于现场检测分析）。

分子识别机制：研究团队利用PfAgo的程序化核酸酶特性，通过引导DNA定向切割目标基因（hly和lde）。PfAgo的两步识别切割机制确保了精确的碱基配对，消除了非特异性扩增导致的假阳性。当目标存在时，PfAgo切割连接DNA，阻止金纳米颗粒探针与捕获探针结合，从而产生颜色消失而荧光增强的双信号输出。

信号增强策略：团队成功制备了20nm金纳米颗粒探针（AuNPs@DNA），发现其在硝化纤维素膜上的荧光猝灭效率比液相提高2.12倍，猝灭效率高达98.7%。这种卓越的猝灭性能为超高灵敏度检测奠定了基础。

检测性能与验证结果

该技术展现了卓越的检测性能：检测限低至1 CFU/mL，较传统qPCR方法（~100 CFU/mL）提升两个数量级；检测时间仅需45分钟（从样本到结果）；动态检测范围覆盖10⁰-10⁸ CFU/mL。

图2 PfAgo-rLFTS（激烈火球菌 Argonaute 蛋白 - 反向增强荧光侧流试纸条）检测单核细胞增生李斯特菌的性能。

在双盲验证中，该技术对30个随机样本（23个阳性，7个阴性）实现了100%的诊断准确率，显著优于TaqMan（2个假阴性）和SYBR Green（3个假阴性）qPCR方法。接收者操作特征曲线分析显示，PfAgo-rLFTS的曲线下面积（AUC）为1.0，而qPCR方法分别为0.94和0.96。

实际应用与多基因检测

研究团队成功将该方法应用于实际食品样本（巴氏杀菌奶、冷冻牛肉和虾）的检测，在复杂食品基质中仍保持1 CFU/mL的检测灵敏度。更重要的是，该平台实现了致病基因（hly）和耐药基因（lde）的同时检测，为临床精准治疗提供了重要信息。

图3 基于 PfAgo-rLFTS（激烈火球菌 Argonaute 蛋白 - 反向增强荧光侧流试纸条）的单核细胞增生李斯特菌致病与耐药双基因检测。

便携式设备与现场检测

为解决现场检测需求，团队开发了定制化的3D打印可视化设备，配备智能手机应用程序，可自动进行图像分析和云数据存储。该设备整合了光学检测模块，实现了仪器无关的现场检测，极大降低了人为误差。

技术优势与前景展望

PfAgo-rLFTS技术的主要优势包括：超高灵敏度（单细胞检测）、快速检测（45分钟）、多重检测能力、现场适用性以及交叉验证可靠性。该技术不仅适用于食品安全监测，在临床诊断、环境监测等领域也具有广阔应用前景。

这项研究为开发超灵敏、便携式、准确的分子检测技术提供了新范式，标志着食源性病原体检测领域的重要进展。随着进一步优化和商业化推广，该技术有望为全球食品安全保障体系提供强有力的技术支撑。

参考文献：

Tang X, Li X, Tian Y, et al. Ultrasensitive, portable and multiplexed molecular detection of pathogenic bacteria in a cross-validating manner via Argonaute-triggered and reverse-phase enhanced fluorescent lateral flow bioassay[J]. Journal of Hazardous Materials, 2025: 139219.