2023-07-21 19:38:59, 光电行业都会关注 北京卓立汉光仪器有限公司
生物流体(如血液、尿液、唾液等)中细菌的存在与人类生活和公共健康密切相关。在疾病初期及时、准确鉴定致病菌种类对确认致病菌感染源和阻止疾病传播至关重要。传统细菌检测方法有平板计数法、酶联免疫吸附反应(ELISAs)、聚合酶链式反应法(PCRs)等,这些技术虽然促进了细菌检测的发展,但仍存在耗时长、劳动密集、实验成本高等不足。双重酶级联反应具备更低的活性位点,传质速度快、反应效率高等优势,近年来被越来越多的用于生物传感检测领域。
结果分析
实验时采用金黄色葡萄球菌作为模型,随着细菌含量增加,吸收峰强度明显降低,在浓度为10-1x107CFU mL-1区间,细菌含量与吸收峰强度呈现良好的线性关系,金黄色葡萄球菌检测限为5 CFU mL-1。作者同步做大肠杆菌对比实验,其吸光度强度随细菌浓度变化趋势与金黄色葡萄球菌相似,结果表明Au@POMs纳米酶级联催化反应具有良好的普适性。
图4 (A)纳米酶级联反应细菌检测原理示意图;(B)不同尺寸金黄色葡萄球菌的暗场视野图像(0,10,102-107 CFU·mL-1);(C)加入不同含量细菌后的可见光吸收光谱图;(D)人体血清样品和PBS缓冲液的细菌检测
结论
本文采用一步还原法合成纳米酶级联反应Au@POMs纳米颗粒,该体系制备的Au@POM 纳米颗粒具备双重酶活性,以金黄色葡萄球菌和大肠杆菌为模型,采用暗场显微镜直接观测细菌形貌,并通过不同细菌模型的可见光吸收光谱进行细菌浓度的半定量分析。结果表明,细菌含量与可见光吸收强度具备良好的线性关系。将金黄色葡萄球菌掺入10%血清中,结果与在PBS缓冲液中结果相似,表明该方法在真实样品检测中具备潜在应用,为高灵敏度实施细菌检测提供了有力工具。
南京师范大学王琛教授课题组简介
王琛,南京师范大学化学与材料科学学院教授,博士生导师,国家优秀青年科学基金获得者(2020年),江苏省“青蓝工程”优秀青年骨干教师、中青年学术带头人,南京师范大学中青年领军人才;南京师范大学本科、硕士,2011年博士毕业于南京大学化学化工学院生命分析国家重点实验室,2012-2016南京大学从事物理学博士后,2016-2017年麻省理工学院(MIT,美国)访问学者。至今,在Angew. Chem. Int. Ed., Sci. China Chem., Nano lett., ACS Nano, Anal. Chem.等学术期刊发表研究论文60 余篇;参编英文图书 《Nanobiosensors: From Design to Applications》(Wiley);主持多项国家自然科学基金、江苏省重点研发、江苏省自然科学基金等项目;担任Chinese Chemical Letters期刊编委,中国分析测试协会青年学术委员会委员,江苏省材料学会副秘书长。
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