15分钟快速检测沙门氏菌，助力食品安全现场监控

在食品安全问题日益受到关注的今天，快速、准确地检测食品中的病原体至关重要。近日，一项发表于《Biosensors and Bioelectronics》上的研究成果，为我们带来了颠覆性的解决方案。一种基于自供氧纳米酶的新型生物传感器，能够在15分钟内完成对鼠伤寒沙门氏菌的高灵敏检测，无需昂贵抗体，稳定性极佳，为现场快速检测领域树立了新标杆。

一、技术核心：从“抗体依赖”到“仿生识别”的范式革命

传统的侧流免疫分析技术依赖于“捕获抗体-细菌-检测抗体”的夹心结构。然而，匹配高亲和力的抗体对过程繁琐、成本高昂，且抗体本身易失活的特性限制了技术的普及与稳定性。因此该研究巧妙地将目光投向了自然界中存在的分子识别机制，许多细菌（如鼠伤寒沙门氏菌）表面表达的FimH蛋白，对甘露糖分子具有与生俱来的高亲和力。基于此，成功合成了一种集“识别”与“信号”于一身的智能纳米材料——甘露糖功能化的锰普鲁士蓝类似物（Man-MPN）。

图1 基于Man-MPN的生物传感器示意图^[1]

二、协同机制：“一站式”检测流程与双重信号放大

该传感器的检测流程设计精巧，形成了高效的协同作用。将Man-MPN纳米探针加入待测样品中，其表面的甘露糖会快速识别并捕获样品中的鼠伤寒沙门氏菌，形成“纳米探针-细菌”复合物。复合物在毛细作用下沿试纸条移动，到达检测线时，被预先固定在此处的抗鼠伤寒沙门氏菌检测抗体所捕获，形成“纳米探针-细菌-抗体”三明治结构并富集，出现肉眼可见的棕色条带，实现定性判断。随后，滴加TMB底物溶液。富集在检测线上的Man-MPN其氧化酶活性被激活，催化TMB产生强烈的蓝色信号（图4d），实现信号的二次放大，将检测灵敏度提升了整整一个数量级（10倍）。

三、性能卓越：全面超越传统的“硬核”指标

经过严格的实验验证，该传感器展现出一系列卓越的性能参数。完整的检测流程仅需15分钟，远短于传统培养法和ELISA的数小时甚至数天。肉眼直接观察的检测限为10⁴ CFU/mL，而经过纳米酶催化放大后，检测限显著降低至10³ CFU/mL。由于不依赖H₂O₂，Man-MPN在4°C下储存20天后，其催化活性仍能保持在90%以上，远优于传统的酶标系统。同时，它在宽温度范围和不同pH条件下也表现出良好的稳定性。对金黄色葡萄球菌、单增李斯特菌等7种常见食源性致病菌的交叉反应性均低于5%，有效杜绝假阳性。在橙汁、牛奶、鸡肉等复杂食品基质中进行加标回收实验，回收率在83.22%–109.49%之间，结果准确可靠，证明了其强大的抗干扰能力和实际应用价值。

图2 基于Man-MPN的鼠伤寒沙门菌免疫测定条检测实际样品中的鼠伤寒沙门菌^[1]

结论与展望

这项研究成功地将基础生物学原理与前沿纳米技术相结合，打造了一把食品安全快检的“利器”。它不仅为解决现实问题提供了强有力的工具，更为整个生物传感领域的发展方向提供了新的思路。随着技术的进一步优化和推广，未来有望在农贸市场、餐厅后厨甚至家庭厨房，都能轻松、快速地完成对食品安全的“第一道防线”检测，真正将安全掌控在自己手中。

参考文献：[1] Deng et al., Self-oxygenating nanozyme-based biosensor for rapid detection of Salmonella typhimurium. Biosensors and Bioelectronics, 2026, 293: 118162. DOI: 10.1016/j.bios.2025.118126.

来源：微生物安全与健康网，作者~李金梅。