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根据荧光和电致化学发光双模式的生物传感器用于金黄色葡萄球菌的检测与灭活

发布日期: 2024-03-06 20:25:42 来源:ELISA试剂盒



  食源性致病菌经过食物传达引起疾病感染,对人类健康和全球经济造成了严峻的影响。金黄色葡萄球菌(S. aureus)作为一种常见的食源性致病菌,经常在受污染的食物中发生毒素和酶,导致脓胸、软组织感染、肺炎和腹泻等疾病。怎么有用防备、监控和操控S. aureus的污染是研讨人员重视的热门和重要课题。因为S. aureus在正常环境条件下可以敏捷仿制,即便在低浓度下也会对人类健康构成严峻威胁。因而,对极低含量的S. aureus进行前期,不只能有用防备受污染食物对消费的人健康的损害,还能按捺食源性疾病的迸发。

  本研讨规划了一个新式的两步共振能量转移(RET),结合双元素辨认触发的方针转导和催化发夹拼装技能(CHA),运用荧光(FL)和电致化学发光(ECL)双模式传感战略,进步生物传感器的活络性和精确性,并应用于S. aureus的检测剖析。其间,万古霉素(Van)和适配体作为双辨认单元涂覆在磁珠上,一起与S. aureus的肽聚糖和外表蛋白发生效果。当H1和H2存在时,CHA被激活,带来电极外表H2发夹结构翻开构成杆状。金纳米球(Au NPs)和荧光染料(FAM)在S-Au NPs:P-FAM双链中接近,满意荧光共振能量转移(FRET)机制,导致来自FAM的FL信号猝灭(FL off,第一步RET)。当传感界面与上述的S-Au NPs:P-FAM双链孵育后,S-Au NPs将经过S-Au NP纳米复合物和H2单链部分之间的杂交而引进电极界面。因为硫化镉量子点(CdS QDs)与Au NPs之间ECL-RET效应,导致CdS QDs ECL信号猝灭(ECL off,第二步RET)。此刻,在剩余的单链P-FAM中,FL呼应康复(FL on)。根据FL和ECL信号的反向改变趋势,该生物传感器完成了S. aureus检测。

  经过探针浓度和CHA反应时刻的优化后,经过记载传感界面临不同浓度S. aureus ECL和FL呼应,研讨人员对传感器的定量剖析功能进行了测验。研讨成果发现,在5 ~ 10⁸ CFU/mL的线性范围下,得到检测限为1 CFU/mL。此外,当不同的菌株(E. coli、L. monocytogenes、B.subtilis、S.typhimurium和S. aureus)存在时,该传感器仅对方针S. aureus发生信号呼应,标明其具有高特异性。

  在精确判定病原菌后,高效杀灭它们是防备进一步传达和食物污染的要害。因而,该系统进一步对S. aureus的抗菌活性进行了验证。万古霉素(Van),作为一种糖肽类抗生素,具有与革兰氏阳性菌高特异结合才能,有用地损坏其细胞外膜,然后引发代谢进程的损坏,然后导致细菌逝世。因而,将Van标记在W链的结尾(W-Van),一起完成S. aureus的辨认和灭活。成果显现,W-Van表现出与时刻相关的抗菌行为,在15分钟内没有S. aureus存活,且其球形结构被显着损坏成洼陷形状,标明该传感器具有十分出色的灭菌特性。

  综上所述,该研讨构建了一种精确、活络和牢靠检测S. aureus的传感办法。在该系统中,运用方针激活的多重信号扩大战略,包含从FAM到Au NPs的FRET,从CdS QDs到Au NPs的高效ECL-RET,以及CHA,传感器的活络度得到了进步,S. aureus的检测限值远低于其他一些办法。此外,Van和适配体的双辨认元素不只进步了S. aureus辨认的精确性和牢靠性,并且也起到高效的灭活效果。结合双模呼应内置自校准特性,比率型传感战略有用排除了来自方针无关要素的潜在搅扰,然后赋予了方针检测的高精确性。鉴于上述可行性、牢靠性和出色的信号扩大才能,所构建的生物传感器将成为食源性致病菌感染前期确诊和医治的有力东西。

  原文标题:根据荧光和电致化学发光双模式的生物传感器,用于金黄色葡萄球菌的检测与灭活

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