用于实时检测食品中金黄色葡萄球菌的电化学Aptasensing的动力学与平衡分析

《Biotechnology Progress》：Kinetic and equilibrium analysis of electrochemical Aptasensing for real-time detection of Staphylococcus aureus in food substances

实时检测鸡肉提取物中低浓度金黄色葡萄球菌的电化学aptasensor研究。通过循环伏安法动态监测四浓度梯度（1-20 CFU/mL）下aptamer修饰电极与S. aureus的相互作用，提取到k=0.0274 min-1的动力学常数和33.55 μA最大结合容量，Hill系数nH=0.65显示轻度负协同效应，验证了该传感器在食品基质中实时监测病原体的可行性。

　　

摘要

实时检测食源性病原体（如金黄色葡萄球菌 S. aureus）对于确保食品安全至关重要。在本研究中，我们评估了一种基于金纳米粒子（AuNPs）固定的丝网印刷碳电极开发的电化学适配体传感器的性能，该传感器用于检测鸡提取物培养基中低浓度的 S. aureus。通过循环伏安法（CV），在35分钟内以35分钟的间隔监测了适配体修饰电极与 S. aureus 之间的动态相互作用，实验菌浓度分别为1、5、10和20个菌落形成单位/毫升（CFU/mL）。结果表明，随着菌浓度的增加，传感器的响应呈浓度依赖性：最大CV信号逐渐降低，达到平衡所需的时间也变短。通过提取实时动力学参数和平衡参数，我们了解了病原体在电极表面的结合行为。从CV信号中得到了关键参数，如动力学速率常数（k）为0.0274?min^?1，以及平衡解离常数（$$）为7.35?CFU/mL。Langmuir等温线模型计算得出最大结合能力为33.55?μA。此外，Hill系数（n_H）为0.65，表明存在轻微的负协同作用。这些发现证明了该适配体传感器能够实时检测 S. aureus，为食品基质中的病原体监测提供了一个可靠的工具。

利益冲突声明

作者声明本文所述结果未受到任何竞争性财务利益或个人关系的影响。