【字体: 时间:2022年08月30日 来源:Analytical Chemistry

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  这种新方法能够在一小时内同时识别多种细菌种类,大大缩短了常规细菌测试所需的通常48小时时间。

根据世界卫生组织(世卫组织)的数据,每年全世界有6亿人受到食物中毒的影响——几乎每10人中就有1人——其中42万人死亡。细菌检查是在食品生产企业进行的食物中毒细菌检查,但由于细菌培养过程需要时间,需要48小时以上才能得到结果。因此,对于消除食物中毒事故的快速检测方法仍有需求。

为了满足这一需求,大阪都市大学工程研究生院Hiroshi Shiigi教授领导的研究团队利用有机金属NHs的光学特性——由聚苯胺颗粒组成的复合材料,封装了大量的金属纳米颗粒——快速并同时识别出肠出血性大肠杆菌(E. coliO26和E. coliO157)和金黄色葡萄球菌,从而导致食物中毒。

研究小组首先发现有机金属NHs产生的散射光比同等大小的金属纳米颗粒更强。由于这些NHs的散射光在空气中很长一段时间是稳定的,它们有望作为稳定和高灵敏度的标记材料发挥作用。此外,研究还发现,这些NHs会根据纳米颗粒的金属元素(金、银和铜)显示出不同颜色的散射光(白色、红色和蓝色)。

然后,研究小组将特异性结合E. coliO26、E. coliO157和金黄色葡萄球菌的抗体引入有机金属NHs中,并使用这些NHs作为标签来评估抗体结合的NHs与特定细菌物种的结合特性。结果在显微镜下观察到E. coliO26、E. coliO157和金黄色葡萄球菌分别为白色、红色和蓝色散射光。此外,当向含有各种细菌的腐肉样本中添加预定数量的E. coliO26、E. coliO157和金黄色葡萄球菌时,研究团队成功地利用这些标签同时识别了添加的每种细菌。

这种方法可以通过改变引入的抗体来识别各种类型的细菌。此外,由于不需要培养,因此可以在1小时内快速检测出细菌,增加了作为一种新的检测方法的实用性。

Shiigi教授表示:“我们的目标是通过开发独特的纳米生物材料,建立新的检测原理和测试方法。通过这一发展,我们希望不仅为食品安全和保障做出贡献,而且在功能食品、医疗保健、药物研发和公共卫生的稳定供应和质量控制方面,为形成一个安全和富裕的社会做出贡献。”

So Tanabe, Satohiro Itagaki, Kyohei Matsui, Shigeki Nishii, Yojiro Yamamoto, Yasuhiro Sadanaga, Hiroshi Shiigi. Simultaneous Optical Detection of Multiple Bacterial Species Using Nanometer-Scaled Metal–Organic Hybrids. Analytical Chemistry, 2022; 94 (31): 10984

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