食品安全是公共卫生安全的核心环节，食源性致病菌的快速、精准、现场检测，是遏制食物中毒、保障饮食安全的关键。副溶血性弧菌作为海产品中最常见的致病菌，极易引发急性肠胃炎、败血症等疾病，传统检测手段难以兼顾灵敏度、便携性与检测效率。近日，一项微流控纸基器件结合氧化物整合与双链 DNA 错配调控的创新检测技术取得重要进展，构建出超灵敏荧光检测体系，为副溶血性弧菌的现场快速筛查提供了全新解决方案。

副溶血性弧菌广泛分布于海水、海底沉积物及鱼、虾、贝类等海产品中，是我国食源性疾病暴发的主要致病菌之一。当前，副溶血性弧菌的常规检测方法以分离培养法为金标准，但其检测周期长达 2-3 天，无法满足即时防控需求；而 PCR、酶联免疫吸附试验等方法，依赖大型精密仪器、操作复杂、成本较高，且难以在基层、市场、海关等现场场景普及。微流控纸基分析器件以滤纸为基底，具备成本低廉、生物相容性好、无需外接动力、便携易操作等优势，是现场快速检测的理想载体，但传统纸基器件存在信号输出弱、特异性不足、生物识别效率低等瓶颈，无法实现痕量致病菌的超灵敏检测。

图 1：验证氧化石墨烯荧光淬灭及双链 DNA 探针特异性识别靶标菌的传感机制。

针对这一技术痛点，研究团队将功能氧化物材料与双链 DNA 错配精准调控策略深度整合，成功构建一体化微流控纸基荧光检测平台。该技术突破传统核酸识别模式，通过理性设计双链 DNA 错配位点，精准调控探针与目标基因的结合效率，同时利用氧化物的纳米特性与信号放大能力，显著提升荧光信号强度；搭配纸基微流控的疏水阀设计，实现样品自动输运、反应、信号输出的全流程集成，无需专业人员操作，大幅简化检测流程。

图 2：优化链霉亲和素、适配体浓度等关键条件，提升芯片检测灵敏度。

该检测体系以副溶血性弧菌的特异性基因序列为识别靶点，依托氧化物介导的信号增强与 DNA 错配的精准调控，实现超灵敏荧光信号输出。实验结果证实，该方法检测限远低于传统检测技术，可精准捕获样品中痕量的副溶血性弧菌；双链 DNA 错配调控赋予体系极强的特异性，能有效区分非目标致病菌，彻底避免假阳性结果干扰。同时，纸基检测芯片成本低廉、可一次性使用，样品加样后短时间内即可通过荧光信号判读结果，真正实现 “样品进、结果出” 的即时检测，完全适配现场快速筛查需求。

图 3：测试芯片对两种致病菌的线性范围、特异性、稳定性等核心检测性能。

相较于传统检测技术，该创新平台兼具超灵敏、高特异、低成本、便携化、快响应五大核心优势，可广泛应用于海产品批发市场、基层疾控机构、海关检疫口岸、餐饮后厨卫生监测等多元场景，快速完成副溶血性弧菌的现场筛查。更具价值的是，该氧化物 - DNA 错配调控的纸基微流控策略具备良好普适性，仅需更换核酸识别探针，即可快速拓展至沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、单增李斯特菌等多种食源性致病菌的检测，构建通用型现场快速检测技术平台。

图 4：验证芯片在海水、三文鱼、牛奶等实际样品中的检测准确性与回收率。

食品安全防线的筑牢，离不开高效便捷的检测技术支撑。此次微流控纸基器件的技术创新，将功能材料调控与核酸生物识别完美结合，攻克了副溶血性弧菌现场超灵敏检测的核心难题，推动微流控生物检测技术从实验室走向实用化、场景化。该技术不仅为食源性致病菌快速防控提供了全新工具，也为便携式生物检测芯片的研发提供了新思路。未来，随着技术的优化升级与产业化落地，这款低成本、超灵敏的纸基检测平台，将广泛应用于食品安全检测一线，全力守护公众 “舌尖上的安全”。

参考文献：Sun H, Tan J, Wu Y, et al. Graphene oxide-integrated double-stranded DNA mismatch regulation on a microfluidic paper-based device for ultrasensitive fluorescent detection of Vibrio parahaemolyticus and Shigella flexneri[J]. Microchemical Journal, 2026: 117950.