现场检测金黄色葡萄球菌的高灵敏新技术
发布时间：2024-10-28 浏览次数：197
金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus，S. aureus）是引发食源性疾病的主要致病菌之一，对公共健康造成严重威胁。传统的检测方法虽然精确，但耗时长且操作复杂，无法满足快速检测的需求。本文介绍了一种基于CRISPR/Cas13a系统和化学发光共振能量转移（CRET）的新型传感技术，能够高效、灵敏地检测饮用水和牛奶中的Staphylococcus aureus，并具备现场检测能力。
1. CRISPR/Cas13a系统与CRET的创新应用
本文提出的检测策略结合了CRISPR/Cas13a的RNA识别与CRET的信号放大机制。通过CRISPR/Cas13a系统的特异性识别，能够激活RNA酶的切割作用，并通过AuNPs（金纳米颗粒）与辣根过氧化物酶（HRP）构建的化学发光体系，可以通过智能手机方便地现场检测饮用水和牛奶中的金黄色葡萄球菌，实现信号的精准检测，其检测原理如下图所示。该方法极大提高了检测的灵敏度和特异性。
图1. (A) CRISPR/ Cas13a辅助的CRET和(B)基于ICTS ICTS-CRISPR/Cas13a-CRET检测金黄色葡萄球菌示意图。
2. 高灵敏度与快速响应
该检测方法在饮用水中的检测限为20 CFU/mL，在牛奶中的检测限为30 CFU/mL，且检测时间仅需约2小时（图2）。实验表明，与传统的AuNPs比色法相比，本文提出的技术灵敏度提升了10倍，使其能够在低浓度的细菌污染环境中快速识别目标病原体。
图2. 利用CRISPR/ cas13a辅助CRET分析不同金黄色葡萄球菌浓度的饮用水和牛奶样品的相对化学发光强度。
3. 便携性与现场应用潜力
为了实现现场检测，研究团队将CRISPR/Cas13a-CRET策略与免疫层析试纸条（ICTS）结合，成功实现了在饮用水和牛奶中检测Staphylococcus aureus。用户只需通过智能手机即可读取试纸条上的化学发光信号，无需专业设备，进一步简化了操作流程。这一技术展现了在食品安全、环境监测等领域的广泛应用潜力。
总结：基于CRISPR/Cas13a系统和化学发光共振能量转移技术的新型检测平台，为Staphylococcus aureus的高效检测提供了一种便捷且灵敏的解决方案。其现场检测能力和智能手机的便携读数功能，标志着该技术在食品安全监测中的重大突破，未来有望应用于更广泛的病原体检测领域。
参考文献：Tao, Xiaoqi, et al. "Sensitive and on-Site Detection of Staphylococcus aureus Based on CRISPR/Cas 13a-Assisted Chemiluminescence Resonance Energy Transfer." Analytical Chemistry (2024).
来源：微生物安全与健康网，作者~高宝。
