在移液器中实现核沙门氏菌检测
原创 发布时间:2023-02-20 浏览次数: 1381 来源: 黄溱颖

核心提示:现场病原菌筛选对预防食物中毒非常重要。在这里,精心开发了一种便携式移液管适应生物传感器,采用磁栅分离和纳米催化剂信号放大,用于快速检测鼠伤寒沙门菌。


  现场病原菌筛选对预防食物中毒非常重要。在这里,精心开发了一种便携式移液管适应生物传感器,采用磁栅分离和纳米催化剂信号放大,用于快速检测鼠伤寒沙门菌。创新性地采用一种普通的移液管,具有多种功能,可完成混合、分离、催化、洗涤、检测、分析和显示的整个细菌检测流程。目标细菌被免疫磁性纳米珠有效捕获,并通过移液吹吹混合,用免疫纳米催化剂进行标记,形成纳米珠-细菌-纳米催化剂配合物,在磁场作用下对磁栅分离尖进行分离。通过测量用于细菌测定的移液管中导电液体的移动持续时间,这些纳米催化剂在配合物上模拟过氧化氢催化而产生的氧气产生的压力变化进行了量化。在优化条件下,该传感器可在90 min内检测出目标菌,检出限低至180 CFU/mL。这种移液管适应的生物传感器价格实惠、灵敏、特异性强、用户友好、快速、可靠、无需设备,并有潜力用于食源性病原体的现场测试,以确保食品安全,特别是在资源有限的地区。

  在过去的十年中,各种磁性分离器被报道分别分离不同的致病菌。磁选机通常采用强磁体的特定布局来产生高梯度磁场,以有效捕获与免疫磁性纳米珠或纳米线共轭的目标细菌。

  移液器作为一种廉价的实验室必备工具,已被广泛应用于输送精确体积的溶液,并可与磁性分离器和生物传感器相结合用于细菌筛选。开发一种与一次性移液管头相结合的新型磁选机进行细菌分离浓缩是很有吸引力的。

  由于食品样品中用于常规筛选的致病菌往往很少,因此人们合成了许多纳米材料来提高这些生物传感器的灵敏度。铂颗粒常被用作天然过氧化物酶的候选物,用于开发各种生物传感器。

  提出了一种适用于移液管的生物传感器,通过结合免疫磁栅分离和纳米催化剂信号放大来简单检测鼠伤寒沙门氏菌。首先将免疫磁性纳米珠和gold@platinum纳米催化剂添加到细菌样品中。由于外磁场将纳米珠-细菌-纳米催化剂吸附在磁栅分离尖端,通过吹液混合形成纳米珠-细菌-纳米催化剂复合物。将底物(H2O2)吸入喷嘴后,堵塞喷嘴末端,打开气孔,使产生的O2从起始点推动导电液柱,同时触发定时器。最后,当色谱柱到达停止点时,再次触发计时器,获得持续时间,计算细菌浓度。



  图1 检测原理

  以1.8 × 102 ~ 1.8 × 106 CFU/mL检测鼠伤寒沙门氏菌,得到移液传感器的校准曲线。从图A可以看出,随着细菌浓度的变化,持续时间从400 s减少到19 s。细菌浓度(C)与持续时间(T)的模型为T =−41.07 * ln(C) + 628.81 (R2 = 0.97)。根据3倍信噪比确定生物传感器的下检出限,计算为180 CFU/mL。通过透射电镜验证了纳米珠-细菌-纳米催化剂复合物的成功形成(图B)。以脱脂牛奶为阴性对照,以106 CFU/mL的4种常见细菌(大肠杆菌O157:H7、副溶血性弧菌、单核增生李斯特菌和蜡样芽孢杆菌)为非靶标,鼠伤寒沙门菌的持续时间为19 s,明显短于阴性对照和非靶菌。

  为了测试移液管生物传感器的适用性,在猪肉中以1.8 × 102-1.8 × 106 CFU/mL对目标菌进行了3次平行实验。鼠伤寒沙门菌的加样回收率为87.4% ~ 100.2%,平均加标样回收率为93.0%,标准差为7.5% ~ 12.6%,具有较好的实际应用可行性。



  图2 移液管生物传感器的敏感性和特异性

  本文研制了一种简便、快速、灵敏地检测鼠伤寒沙门菌的便携式移液生物传感器。在优化条件下,仅使用该移液管可在90 min内检出鼠伤寒沙门菌,检出限为180 CFU/mL。该生物传感器的优点包括:(1)利用移液吹吸,将磁性纳米珠、gold@platinum纳米催化剂与样品有效混合,有效分离标记一次性针尖中的沙门氏菌;(2)通过触发定时器,准确计算持续时间,直接显示检测结果;(3)利用gold@platinum纳米催化剂作为过氧化物酶模拟物,极大地放大生物信号,对细菌检测灵敏度高。(4)在现场检测方面的潜在应用,使用经改造的移液管可以简单地完成整个细菌检测过程,包括混合、分离、催化、洗涤、检测和分析。它可能提供一种现场低成本的细菌检测工具,使食品更安全。

  参考文献:Wang L, Qi W, Wang M, Jiang F, Ding Y, Xi X, Liao M, Li Y, Lin J. A pipette-adapted biosensor for Salmonella detection. Biosens Bioelectron. 2022 Dec 15;218:114765. doi: 10.1016/j.bios.2022.114765. Epub 2022 Oct 4. PMID: 36208529.

网站声明

1、凡本网所有原始/编译文章及图片、图表的版权均属微生物安全与健康网所有,未经授权,禁止转载,如需转载,请联系取得授权后转载。

2、凡本网未注明"信息来源:(微生物安全与健康网)"的信息,均来源于网络,转载的目的在于传递更多的信息,仅供网友学习参考使用并不代表本网同具观点和对具真实性负责,著作权及版权归原作者所有,转載无意侵犯版权,如有侵权,请速来函告知,我们将尽快处理。

3、转载请注明:文章转载自www.mbiosh.com

※联系方式:020-87680942

在线留言
*公司名称:
*联系人:
*电话:
查询类别:
电邮地址:
地址:
问题:

直播视频

在线咨询

联系我们

回到顶部

我要留言