单核细胞增生李斯特菌是典型的食源性致病菌，其低温存活特性使其易污染冷鲜肉类制品，引发的李斯特菌病住院率高达96%，对食品安全和公共卫生构成严重威胁。传统检测方法存在操作繁琐、耗时久或易出现假阳性等问题，难以满足现场快速检测需求。近日，南京农业大学汤昌波教授团队在《Analytical Chemistry》发表最新研究成果，开发出免疫磁富集结合液滴收缩辅助表面增强拉曼光谱（IME-DS-LF-SERS）的无标记指纹检测方法，实现了单核细胞增生李斯特菌的高灵敏度、高特异性快速检测，为肉类食品中致病菌监测提供了全新技术方案。

该研究构建的检测体系核心为“两步富集+无标记SERS指纹识别”，先通过免疫磁珠（IMBs）对复杂基质中的单核细胞增生李斯特菌进行特异性富集，再利用液滴收缩效应促使银纳米颗粒（AgNPs）紧密吸附于细菌表面，激发细菌固有拉曼指纹信号，实现直接定性与定量检测，整体检测流程耗时仅1小时左右，大幅优于传统平板计数法。

图1单核细胞增生李斯特菌的无标记液滴收缩辅助表面增强拉曼光谱（DS-LF-SERS）检测示意图。（A）水基液滴收缩促进细菌与金属纳米颗粒形成复合物；（B）单核细胞增生李斯特菌的表面主要组分及金属纳米颗粒与细菌的预期相互作用；（C）液滴收缩辅助表面增强拉曼光谱技术诱导产生的单核细胞增生李斯特菌拉曼指纹图谱；（D）目标菌单核细胞增生李斯特菌的免疫磁富集与液滴收缩辅助表面增强拉曼光谱技术的联用；（E）免疫磁富集结合无标记液滴收缩辅助表面增强拉曼光谱技术用于单核细胞增生李斯特菌靶向指纹检测的流程。

该技术先通过链霉亲和素磁珠偶联单核细胞增生李斯特菌特异性生物素抗体制备免疫磁珠，实现目标菌的特异性捕获与第一步富集；再将磁珠-细菌复合物与AgNPs混合形成液滴，利用溶剂蒸发引发的液滴收缩，推动AgNPs在细菌表面高密度聚集，完成拉曼信号增强剂的第二步富集；最后通过785 nm激光激发，采集细菌细胞壁肽聚糖、蛋白等组分的特征拉曼指纹，实现无标记直接检测。

图2 金纳米颗粒、银纳米颗粒及金核银壳纳米颗粒三种表面增强拉曼光谱纳米基底的表征。

研究团队首先优化了SERS纳米基底，对比AgNPs、AuNPs及Au@AgNPs三种基底的增强效果，发现柠檬酸盐包覆的AgNPs因与细菌细胞壁亲和力更高，能产生最强的拉曼信号增强效果，其在477 cm⁻¹处的特征峰可作为定量分析的核心指标，该峰对应细菌肽聚糖中的糖苷键振动。同时团队优化了液滴收缩的关键条件，确定超纯水为最佳重悬液、10 mM AgNPs为最佳浓度，避免了离子强度引发的纳米颗粒团聚，保证了信号稳定性。

免疫磁富集环节的优化结果显示，30 μg免疫磁珠与目标菌孵育40 min时，捕获效率达到峰值，且制备的免疫磁珠对大肠杆菌、鼠伤寒沙门氏菌等非目标菌无明显交叉反应，展现出极高的特异性。扫描电镜表征证实，只有偶联特异性抗体的免疫磁珠能与单核细胞增生李斯特菌紧密结合，形成磁珠-细菌复合物。

性能验证表明，该方法在纯菌液中检测限可达30 CFU/mL，结合免疫磁富集后，在实际鸡肉样品汁中检测限进一步降至7 CFU/mL，且在10~10⁷ CFU/mL浓度范围内，拉曼信号强度与细菌浓度对数呈良好线性关系（R²=0.9949），定量准确性优异。对人工污染的鸡肉样品检测结果显示，该方法与经典平板计数法结果高度一致，无显著统计学差异，且能有效抵抗肉类基质中蛋白质、多糖等杂质的干扰。

图3 免疫磁富集 - 液滴收缩辅助无标记表面增强拉曼光谱指纹检测单核细胞增生李斯特菌的分析性能。（A）磁珠与免疫磁珠的粒径分布图谱；（B）免疫磁珠用量对捕获效率的影响；（C）孵育时间对捕获效率的影响；（D）细菌与免疫磁珠免疫复合物的扫描电子显微镜表征结果。注：聚合物磁珠的表面形貌呈颗粒状，与纳米颗粒聚集体存在明显差异；（E）免疫磁珠的特异性验证结果；（F）免疫磁富集 - 表面增强拉曼光谱技术检测不同浓度单核细胞增生李斯特菌的拉曼光谱图；（G）免疫磁富集 - 液滴收缩辅助无标记表面增强拉曼光谱技术检测单核细胞增生李斯特菌的线性响应曲线；（H）免疫磁富集 - 液滴收缩辅助无标记表面增强拉曼光谱法与平板计数法检测实际鸡肉样品中人工污染单核细胞增生李斯特菌的结果对比。

与现有检测技术相比，该方法兼具多重优势：无需核酸扩增或抗体标记，直接通过细菌固有拉曼指纹实现识别，避免了假阳性；液滴收缩辅助的纳米颗粒富集方式，大幅提升了信号强度和检测灵敏度；免疫磁富集与SERS检测的一体化流程，操作简便、耗时短，无需复杂仪器，更适合现场快速检测场景。此外，该方法的拉曼指纹识别模式可区分不同菌株的单核细胞增生李斯特菌，为菌株溯源提供了可能。

该研究首次将液滴收缩辅助的无标记SERS指纹技术与免疫磁富集结合，实现了单核细胞增生李斯特菌的快速、灵敏、特异性检测，突破了传统方法的技术瓶颈。该技术不仅适用于鸡肉等禽肉制品的致病菌监测，还可拓展至猪肉、牛肉等其他肉类及水产品的安全检测，在食品生产加工、市场监管、冷链物流等环节具有广阔的应用前景，为食源性致病菌的快速筛查和食品安全防控提供了重要技术支撑。

参考文献：

He H, Liang P, Lin Y, et al. Rapid Raman Fingerprinting Identification of Listeria monocytogenes via Immunomagnetic Enrichment Coupled with Droplet-Shrinkage-Assisted SERS[J]. Analytical Chemistry, 2026.