沙门氏菌导致全世界大多数人死于腹泻。因此，即使在复杂的食品基质中，也必须准确快速地检测沙门氏菌，这是使用传统培养方法难以实现的。在此，本文提出了一种基于氧化铁(Fe3O4)的新型光子聚合酶链式反应(PCR)方法，用于检测复杂样品中的鼠伤寒沙门氏菌。

  在本文中，作者选择磁性Fe3O4纳米粒子作为光热转换器，利用其磁性特性分离和富集细菌，并利用其光热特性进行光子PCR。这能够在复杂的基质中检测细菌，并在一步中完成富集和扩增，而无需复杂的预处理，大大减少了时间和成本。利用磁性Fe3O4纳米粒子在808nm激光照射下的光热效应实现快速热循环(在50分钟内进行40次热循环)，通过调节激光开关控制PCR试剂的温度。鼠伤寒沙门氏菌抗体与磁性纳米颗粒结合，用于从食物基质中捕获致病菌，而纳米颗粒的磁性用于分离和富集。这种方法不仅利用了Fe3O4纳米颗粒的磁性，还利用了它们的光热特性。SYBR Green I的荧光与最终扩增产物双链DNA(dsDNA)相互作用，在520 nm处产生不同强度的荧光发射峰，实现了对目标细菌的定量检测。

  图 1 检测示意图

  结论：该系统能够快速检测复杂食品样品中的细菌，而无需昂贵的额外设备和复杂的预处理。未来的发展将把光子PCR系统封装成一个小型检测设备，可以通过智能手机显示测量的荧光强度。该方法适用于所有病原微生物的检测，具有普遍性。

  参考文献：Jiao Y, Zhang Z, Wang K, Zhang H, Gao J. Rapid detection of Salmonella in food matrices by photonic PCR based on the photothermal effect of Fe3O4. Food Chem X. 2023 Jul 19;19:100798. doi: 10.1016/j.fochx.2023.100798. PMID: 37780326; PMCID: PMC10534150.