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基于BSA-AuNCs-Cu2+复合物的一锅式LAMP可视化检测食源性病原体新方法
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月23日 来源:Food Chemistry 8.5
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针对食源性病原体检测中LAMP技术读值复杂的问题,研究人员开发了一种基于BSA-AuNCs-Cu2+复合物的免标记荧光开启式检测方法。通过PPi触发荧光恢复机制,实现40分钟内101 CFU/mL的沙门氏菌裸眼检测,创新性采用反应盖预载策略避免交叉污染,为现场筛查提供高效解决方案。
食源性病原体引发的公共卫生危机日益严峻,传统培养法耗时费力,而核酸检测又受限于复杂仪器。尽管环介导等温扩增(Loop-mediated isothermal amplification, LAMP)技术凭借其高效扩增特性成为现场检测新宠,但如何实现简单直观的结果判读仍是技术瓶颈。现有基于浊度变化的肉眼观察法存在灵敏度低、主观性强等缺陷,亟需开发新型信号读出系统。
温州医科大学的研究团队在《Food Chemistry》发表创新成果,利用牛血清白蛋白稳定金纳米簇(BSA-AuNCs)的荧光调控特性,构建了"一盖式"LAMP检测平台。该研究通过Cu2+介导的荧光猝灭/PPi触发的恢复机制,实现了沙门氏菌的裸眼可视化检测,灵敏度达101 CFU/mL,全过程仅需40分钟。
关键技术包括:BSA-AuNCs的微波辅助合成与表征、Cu2+浓度梯度优化实验、LAMP反应体系与荧光检测系统的集成设计、食品样本加标验证实验。研究特别采用反应盖预载BSA-AuNCs-Cu2+复合物的创新方案,有效规避气溶胶污染风险。
材料与仪器部分显示,团队选用BSA模板法合成具有660 nm红色荧光的AuNCs,透射电镜证实其粒径<2 nm。制备与表征章节揭示Cu2+通过电子转移机制猝灭荧光,而PPi因更强螯合作用可竞争性恢复荧光,动态范围达0.05-1 mM。
结论指出,该方法将LAMP产物检测限提升10倍,较传统浊度法灵敏度提高两个数量级。讨论强调该技术三大突破:①首创"信号分子-金属离子-纳米探针"三级响应机制;②开发可拆卸式检测模块实现闭管操作;③通过定制引物可扩展至其他病原体检测。
这项研究为POCT(即时检测)领域提供了范式转换思路,其"纳米材料-分子识别-等温扩增"的多学科交叉策略,不仅解决了LAMP技术现场应用的最后一公里难题,更为食品安全监测网络建设提供了技术储备。特别是将纳米材料响应模块与扩增反应空间分离的设计,为分子诊断产品的防污染设计树立了新标准。
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