便携式滴管生物传感器：快速、低成本检测食品中鼠伤寒沙门氏菌的新方法

本推荐介绍一种创新便携式滴管生物传感器，该传感器将样品混合、免疫磁分离（IMS）与纳米酶（nanozyme）比色检测集成于一次性装置中，无需复杂仪器，40分钟内可实现鼠伤寒沙门氏菌（5×101–5×106 CFU/mL）的高灵敏（检测限16 CFU/mL）、高特异性检测，适用于现场及资源有限环境的食品安全监测。

　　

Highlight

Materials and reagents

羧基化磁珠（约180 nm，2.5 mg/mL）购自Allrun Nano（中国上海），用于从样品中分离目标细菌。抗鼠伤寒沙门氏菌多克隆抗体（PAbs，2.5 mg/mL）和单克隆抗体（MAbs，2.85 mg/mL）分别来自Abcam（美国剑桥）和Meridian（美国孟菲斯），这些抗体通过共价结合固定在磁珠表面。

Working principle and design of the dropper-based biosensor

如图1A所示，这款滴管生物传感器将样品加载、混合、磁分离和光学检测集成到一个便携式一次性装置中。传感器主要由两部分组成：一个市售聚乙烯塑料滴管（含滴帽和管身）和一个外部磁场发生器。滴帽充当混合、孵育和光学检测的反应腔，而滴管身则通过手动挤压实现流体操控，无需注射器或泵。外部磁场发生器由3D打印外壳和永磁体组成，用于在检测过程中高效捕获磁珠-细菌-纳米酶复合物。

Conclusions

本研究提出了一种新型便携式滴管生物传感器，用于快速、灵敏且经济高效地检测食品样品中的鼠伤寒沙门氏菌。该传感器创新性地将样品混合、磁分离和比色检测集成到一个低成本装置中，仅需简单手动操作和智能手机图像分析即可实现定量检测。通过对关键参数（包括挤压循环次数、磁珠和纳米酶用量等）的系统优化，该平台在40分钟内实现了16 CFU/mL的检测限，线性范围为5×10¹至5×10⁶ CFU/mL，并在加标牛奶、果汁和鸡肉样品中表现出良好的一致性和特异性，验证了其在复杂食品基质中的实用性。该传感器操作简单、成本低廉且无需专业培训，为现场食品安全监测和资源有限环境下的病原体筛查提供了有前景的解决方案。