在食品安全領(lǐng)域，沙門氏菌的檢測(cè)一直是保障公眾健康的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)檢測(cè)方法不僅耗時(shí)長(zhǎng)，而且靈敏度有限，難以滿足快速篩查的需求。然而，隨著科技的不斷進(jìn)步，一種新型的熒光納米生物傳感器應(yīng)運(yùn)而生，為沙門氏菌的檢測(cè)帶來(lái)了革命性的突破。
新型熒光納米生物傳感器的誕生
近期，一項(xiàng)發(fā)表在《Food Chemistry》雜志上的研究介紹了一種基于噬菌體受體結(jié)合蛋白（RBP 41）的熒光納米生物傳感器。該傳感器利用量子點(diǎn)微球（QDMs）和磁性微球（MBs），能夠快速、靈敏地檢測(cè)食品中的沙門氏菌。這一創(chuàng)新技術(shù)的出現(xiàn)，不僅大大縮短了檢測(cè)時(shí)間，還顯著提高了檢測(cè)的靈敏度，為食品安全檢測(cè)領(lǐng)域帶來(lái)了新的希望。
技術(shù)原理：磁性分離與熒光檢測(cè)的完美結(jié)合
這種新型生物傳感器的核心在于其獨(dú)特的檢測(cè)機(jī)制。研究人員將RBP 41分別固定在磁性微球和量子點(diǎn)微球上，形成磁性分離探針和熒光探針。當(dāng)樣品中含有沙門氏菌時(shí)，磁性探針能夠特異性地捕獲細(xì)菌，而熒光探針則用于標(biāo)記細(xì)菌。通過(guò)磁性分離去除背景雜質(zhì)后，熒光信號(hào)的強(qiáng)度與沙門氏菌的數(shù)量成正比，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)細(xì)菌的定量檢測(cè)。
這一技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于其高度的特異性和靈敏度。RBP 41作為一種噬菌體的受體結(jié)合蛋白，能夠特異性地識(shí)別沙門氏菌表面的受體，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)細(xì)菌的精準(zhǔn)捕獲。而量子點(diǎn)微球則因其優(yōu)異的光學(xué)性能，能夠提供強(qiáng)烈的熒光信號(hào)，使得檢測(cè)結(jié)果更加準(zhǔn)確可靠。
圖1基于RBP 41的磁性熒光納米生物傳感器檢測(cè)沙門氏菌的原理。
檢測(cè)效果：靈敏度與速度的雙重提升
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，這種新型生物傳感器能夠在大約1.5小時(shí)內(nèi)檢測(cè)到低至0.1245 Log10 CFU/mL（約2 CFU/mL）的沙門氏菌。這一檢測(cè)限遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)方法，意味著即使在細(xì)菌濃度極低的情況下，也能夠快速準(zhǔn)確地檢測(cè)出來(lái)。
圖2 基于RBP 41的磁性熒光納米生物傳感器對(duì)沙門氏菌的檢測(cè)。(A) 熒光光譜。(B) 線性擬合曲線。
此外，該傳感器在實(shí)際食品樣本中的應(yīng)用也表現(xiàn)出色。在牛奶、雞肉和生菜等食品樣本中，沙門氏菌的回收率在87%到119%之間，顯示出良好的實(shí)際應(yīng)用潛力。
表1 基于RBP 41的納米生物傳感器在不同食品樣品中沙門氏菌的回收率。數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。
未來(lái)展望：食品安全檢測(cè)的新方向
這種基于RBP 41的熒光納米生物傳感器不僅在檢測(cè)速度和靈敏度上具有顯著優(yōu)勢(shì)，還具有廣闊的應(yīng)用前景。其快速、靈敏的檢測(cè)能力使其有望成為食品安全檢測(cè)中的常規(guī)工具，尤其是在需要快速篩查的場(chǎng)合，如食品加工廠、餐飲行業(yè)以及進(jìn)出口檢驗(yàn)檢疫等。此外，該技術(shù)還可以進(jìn)一步拓展，通過(guò)結(jié)合其他噬菌體受體結(jié)合蛋白，實(shí)現(xiàn)對(duì)多種食源性病原菌的同時(shí)檢測(cè)。
這種新型熒光納米生物傳感器的出現(xiàn)，為沙門氏菌的檢測(cè)提供了一種高效、靈敏的新方法。它不僅能夠顯著縮短檢測(cè)時(shí)間，提高檢測(cè)靈敏度，還具有良好的實(shí)際應(yīng)用潛力。
參考文獻(xiàn)：Ding Y, Yang Q, Liu X, et al. An ultrasensitive fluorescence nano-biosensor based on RBP 41-quantum dot microspheres for rapid detection of Salmonella in the food matrices[J]. Food Chemistry, 2025, 468: 142504.
來(lái)源：微生物安全與健康網(wǎng)，作者~蔡偉程。
