基于多重噬菌体功能化纳米酶的多物种食源性病原体同步检测新策略

《Journal of Hazardous Materials》：Simultaneous Detection of Multispecies Foodborne Pathogens using Multiple Phage-Functionalized Nanozyme

本文报道了一种创新的比色检测策略，通过将噬菌体特异性识别与纳米酶信号放大技术相结合，构建了多功能噬菌体功能化纳米酶（phages@FeCoCe NF）平台。该平台无需外源H2O2即可通过氧化酶样活性催化TMB显色，实现对肠杆菌（Enterobacter hormaechei）、沙门氏菌（Salmonella enteritidis）和金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）的三重同步检测，检测限低至21.67-31.84 CFU/mL，并具备优良抗干扰能力，为复杂食品基质中多病原污染监测提供了高效解决方案。

　　

章节精选

材料与试剂

硝酸钴六水合物（Co(NO₃)₂·6H₂O）、硝酸铁九水合物（Fe(NO₃)₃·9H₂O）、硝酸铈六水合物（Ce(NO₃)₃·6H₂O）、2-甲基咪唑、聚乙烯亚胺（PEI）、氯化钠（NaCl）等试剂购自阿拉丁生化科技有限公司。胰蛋白胨和酵母提取物用于细菌培养。

FeCoCe NF及其噬菌体功能化复合物的合成与表征

如图1A所示，FeCoCe NF通过水热法合成。X射线衍射（XRD）分析（图1B）显示其特征峰与文献报道完全吻合，证实成功合成。扫描电镜（SEM）图像（图1C）清晰展现其三维花状分级结构，这种独特的形貌为噬菌体固定化提供了理想载体。

结论

本研究成功开发了一种新型多重噬菌体功能化纳米酶平台，通过整合噬菌体的精准识别能力与纳米酶的高效催化放大功能，实现了对多物种食源性病原体的同步灵敏检测。多元统计分析（PCA/HCA）可根据动力学显色曲线准确区分不同病原体，该方法为复杂食品基质中的病原体监测提供了强大技术支持。

环境意义

该噬菌体-纳米酶多元检测平台能够快速识别复杂基质中的食源性病原体，减少对化学密集型培养方法的依赖。通过最小化有害试剂使用并及时进行食品安全筛查，有效降低了受污染食品废物向生态系统传播病原体的风险，为环境和公共卫生保护提供可持续性支持。