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手机+试纸,快速揪出食物中的 “健康杀手”!

发布时间:2025-02-24      浏览次数:108    分享:

你知道吗?每年全球约有 6 亿人因食用被污染的食物而患病,42 万人因此失去生命,食源性致病菌堪称食品安全领域的 “头号公敌”。近日,华南理工大学Jufang Wang科研团队带来了一项神奇发明,让检测食源性致病菌变得像用手机拍照一样简单!

科研团队创新性地将噬菌体衍生的细菌结合蛋白纳米磁珠(PBPs-MBs)与智能手机辅助的纸质传感器相结合。简单来说,就像是给纳米磁珠装上了 “导航仪”(PBPs),让它们能精准找到大肠杆菌 O157:H7、金黄色葡萄球菌和鼠伤寒沙门氏菌这些 “目标敌人” 。从下图可以看到,三种噬菌体结合蛋白(gp13、CBD 和 TSP)被成功表达和纯化,它们能分别特异性地识别对应的致病菌。

三种噬菌体结合蛋白(gp13、CBD 和 TSP)被成功表达和纯化,它们能分别特异性地识别对应的致病菌

来源:Biosensors and Bioelectronics

在检测时,先把带有 “导航仪” 的纳米磁珠(PBPs-MBs)放入食物样本中,只需 20 分钟,这些磁珠就能迅速捕捉并分离出目标细菌,就像 “猎人” 抓住 “猎物” 一样精准高效。纳米磁珠紧紧地吸附在细菌表面。接着,将捕获了细菌的磁珠转移到纸质传感器上。别小看这张小小的试纸,它里面可是暗藏 “玄机”:含有裂解剂(多粘菌素 B)和特殊的显色底物。裂解剂能像 “小剪刀” 一样破坏细菌的细胞壁,释放出细菌体内的特定内源性酶,这些酶再与显色底物发生反应,让试纸产生颜色变化。比如,检测大肠杆菌 O157:H7 时,试纸会从黄色变成紫红色;检测金黄色葡萄球菌,试纸会从无色变为黄色;检测鼠伤寒沙门氏菌,试纸则会变成紫色。最后,用手机 APP 对试纸颜色进行红 - 绿 - 蓝(RGB)分析,就能直接得出样本中致病菌的浓度。

这项技术的创新性可不止一点点。传统基于酶的检测方法,检测限通常在 106 – 108 CFU/mL ,而新方法的检测限低至 2.44×10² 、2.68×104 和 4.62×10³ CFU/mL,大大提高了检测的灵敏度,让那些隐藏在食物中的少量致病菌也无处遁形。而且,它不需要昂贵复杂的仪器设备,也不需要专业技术人员操作,只要有手机和试纸,在资源匮乏的地区也能快速完成检测。从实际应用来看,研究人员用猪肉和牛奶样本进行测试,检测的回收率达到 85% - 98% ,重复性和再现性也非常不错。

这种智能手机辅助的生物传感器为食源性致病菌的即时检测(POCT)带来了新希望,未来或许能走进超市、餐厅,甚至普通家庭,守护大家 “舌尖上的安全” 。相信在科研人员的努力下,食品安全检测技术会越来越先进,我们的饮食也会更加健康、安全。

原文链接: https://doi.org/10.1016/j.bios.2023.115911

来源:微生物安全与健康网,作者~张宏图。