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食源性致病菌检测面临现有方法背景高、现场检测难等问题。研究人员开发 LAMP-CuNCs 检测方法，以 LAMP 扩增子为模板合成铜纳米簇（CuNCs），通过荧光强度判断结果。该方法检测限低、特异性强，16 分钟内可出结果，适用于多种食源性病原体检测。
食源性疾病如同隐藏在食物中的 “无形杀手”，时刻威胁着全球公共卫生安全。沙门氏菌（Salmonella）、单核细胞增生李斯特菌（Listeria monocytogenes）、副溶血性弧菌（Vibrio parahaemolyticus）和大肠杆菌（Escherichia coli）等致病菌，常通过污染新鲜果蔬、肉蛋乳等食品侵入人体，引发腹泻、败血症甚至死亡等严重后果。传统检测方法如生化培养耗时费力，免疫分析受抗体稳定性限制，而实时聚合酶链式反应（PCR）虽灵敏却依赖昂贵设备和专业技术，难以满足现场快速检测需求。在此背景下，开发一种低成本、易操作且能实现可视化现场检测的技术迫在眉睫。
为攻克现有检测技术的瓶颈，国内研究团队开展了环介导等温扩增（Loop-mediated Isothermal Amplification, LAMP）结合铜纳米簇（Copper Nanoclusters, CuNCs）的食源性病原体检测研究。相关成果发表在《Analytica Chimica Acta》，为食源性致病菌的快速筛查提供了新策略。
研究采用的核心技术包括：
- LAMP 技术：利用 Bst DNA 聚合酶在 60-65℃恒温条件下实现靶标 DNA 的快速扩增，无需复杂温控设备。
- DNA 模板化 CuNCs 合成：以 LAMP 扩增产物为模板，通过抗坏血酸还原硫酸铜（CuSO?）生成具有荧光特性的 CuNCs，其荧光强度与扩增产物量正相关。
- 荧光可视化检测：在 365 nm 紫外手电筒下通过肉眼观察荧光信号，结合果糖（1.5 g/mL）增强 CuNCs 稳定性，延长荧光寿命。
结果分析
低背景 LAMP-CuNCs 检测方法的建立
研究通过优化发现，LAMP 扩增子可高效作为模板合成 CuNCs。当靶标病原体存在时，其特异性基因经 LAMP 扩增生成含重复靶序列的长链 DNA（>20 kb），进而诱导 CuNCs 形成并产生荧光信号。与传统饱和荧光染料（如 SYBR Green I）相比，该方法背景信号显著降低，解决了高背景对肉眼检测的干扰问题。
添加剂对 CuNCs 荧光稳定性的影响
由于 CuNCs 易被氧化导致荧光不稳定，研究评估了多种碳水化合物和糖醇的作用。结果表明，添加 1.5 g/mL 果糖可降低溶液中溶解氧含量，有效抑制铜离子氧化，显著延长 CuNCs 的荧光寿命，为实际检测中的信号稳定性提供了保障。
检测性能验证
- 灵敏度：对沙门氏菌 DNA 的检测限低至 756 pg/μL，在加标三文鱼样本中可检测到最低 1910 CFU/mL 的沙门氏菌，显示出良好的实际样本适用性。
- 特异性：针对 12 种目标菌株和非目标菌株的检测，灵敏度和特异性均达 12/12，表明该方法能准确区分靶标病原体与其他微生物。
- 检测速度：从 DNA 提取到荧光可视化结果仅需 16 分钟，大幅缩短了传统检测的时间成本。
多病原体检测适用性
除沙门氏菌外，该方法还成功应用于单核细胞增生李斯特菌、副溶血性弧菌和大肠杆菌的检测，证明其具有广泛的病原体检测谱，可满足多种食源性致病菌的快速筛查需求。
结论与意义
本研究开发的 LAMP-CuNCs 检测方法兼具 LAMP 的等温扩增优势与 CuNCs 的荧光可视化特性，通过 DNA 模板化纳米簇合成和荧光信号优化，实现了食源性病原体的低背景、免标记快速检测。其无需专业设备、16 分钟内肉眼可读结果的特性，极大提升了现场检测的便捷性，为食品加工、运输和零售环节的实时监控提供了有力工具。此外，该技术的多病原体检测能力和低成本优势，有望在资源有限的地区或基层检测场景中推广应用，为全球食源性疾病防控提供创新解决方案。研究中揭示的果糖增强 CuNCs 稳定性机制，也为纳米生物传感器的开发提供了新的设计思路。
