工程院食品安全院士团队

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研究背景

在食品安全领域，金黄色葡萄球菌是一种极具危害性的食源性病原菌，其快速、准确的检测对于保障公众健康至关重要。传统检测方法存在诸多局限，而近年来，基于表面增强拉曼散射（SERS）和比色法的生物传感器技术为这一难题提供了新的解决方案。

本文将介绍一种基于AuNSs@Ag核壳普鲁士蓝纳米酶的SERS/比色生物传感器，它能够在牛奶中实现对S. aureus的无干扰快速检测。

SERS探针的创新设计

研究者巧妙地开发了一种AuNSs@PB@Ag-Apt SERS探针，将普鲁士蓝（PB）嵌入金（Au）核和银（Ag）壳之间。这种独特的结构设计使得探针在2070 cm⁻¹的拉曼静默区展现出强烈的SERS活性，并且背景信号为零，极大地提高了对S. aureus检测的灵敏度。

比色检测功能的拓展

除了SERS检测功能外，该探针还具备过氧化物酶（POD）的催化特性，能够催化3,3′,5,5′-四甲基联苯胺（TMB）进行比色检测。这一双重检测模式不仅增强了检测的可靠性，还为现场快速检测提供了更多可能性。

磁性纳米颗粒的助力

为了进一步提升检测效率，研究者制备了修饰有凝集素的磁性纳米颗粒（F-MNPs-ConA）。这些颗粒对_S. aureus_具有极强的吸附能力，吸附值高达98.62%，有效实现了目标细菌的磁性富集，为后续的检测提供了有力支持。

结构的构建与检测性能

通过将上述SERS探针和磁性纳米颗粒巧妙结合，构建了F-MNPs-ConA/S. aureus/AuNSs@PB@Ag-Apt sandwich结构。这一结构实现了对S. aureus的高灵敏度检测，检测范围宽达10 ~ 1×10⁸ CFU·mL⁻¹，检测限低至1 CFU·mL⁻¹，充分满足了实际检测的需求。

智能手机集成与现场检测

值得一提的是，该检测方法可以与智能手机集成，借助手机的便捷性，实现了对S. aureus的快速现场检测。这一创新不仅提高了检测的时效性，还极大地拓展了检测的应用场景，为食品安全现场快速检测提供了有力的技术支撑。

讨论

综上所述，这种基于AuNSs@Ag核壳普鲁士蓝纳米酶的SERS/比色生物传感器为牛奶中S. aureus的检测提供了一种快速、灵敏、准确的新方法。其创新的设计、卓越的性能以及与智能手机的集成应用，不仅推动了食品安全检测技术的发展，也为相关领域的研究和实践提供了新的思路和借鉴。

DOI: 10.1007/s00604-024-06921-0

文章来源：微生物安全与健康网，作者~孙健。