基于钙钛矿/金纳米颗粒复合材料的电化学生物传感器用于高效检测杀螟硫磷

本研究针对食品中单增李斯特菌活/死细胞鉴别难题，创新性开发了万古霉素功能化磁珠(VMBs)与实时定量PCR(qPCR)联用平台。通过特异性捕获活菌(利用D-Ala–D-Ala肽聚糖结合特性)并检测残留死菌DNA，在12小时内实现102-107 CFU/mL的检测，准确率>96.4%，为食品安全监测提供了快速可靠的新工具。

　　

在食品安全领域，单增李斯特菌(Listeria monocytogenes)堪称"冰箱里的隐形杀手"。这种能在4℃低温下生长的革兰氏阳性菌，每年导致约1600例严重感染病例，死亡率高达20-30%。传统培养法需要3-5天才能出结果，而常规PCR又无法区分活死菌——就像在犯罪现场分不清凶手是死是活，这给食品安全预警带来巨大挑战。

中国农业科学院等机构的研究人员独辟蹊径，将抗生素"老药"万古霉素玩出了新花样。他们发现万古霉素能像磁铁一样牢牢吸住活菌细胞壁上的D-Ala–D-Ala结构，而死菌的这个"分子把手"早已破损。据此开发的万古霉素磁珠(VMBs)联合qPCR检测平台，发表在《Microchemical Journal》上，实现了12小时内精准鉴别牛肉、沙拉等食品中的活/死菌，灵敏度达到100CFU/mL，比传统方法提速3倍以上。

关键技术包括：1) EDC/NHS化学法构建万古霉素磁珠探针；2) 优化磁吸附动力学参数；3) 针对inlB基因设计SYBR Green qPCR体系；4) 建立活/死菌校正算法。研究人员从市售食品(牛肉/奶酪/三文鱼/沙拉)获取测试样本，通过正交实验确定最佳捕获条件。

【Reagents and equipment】
采用羧基磁珠(粒径1μm)共价偶联万古霉素，qPCR使用2×Green MasterMix扩增inlB基因片段，磁分离设备选用Purimagbead动态混匀系统。

【Principle of detection】
活菌通过完整肽聚糖被VMBs捕获磁分离后，上清液中死菌DNA经qPCR定量。创新性采用"减法原理"：总菌量减去死菌量即为活菌数，破解了传统PCR无法区分活死菌的困局。

【Conclusion】
平台在4类食品基质中回收率达96.4-99.2%，RSD<3.6%。特别值得注意的是：1) 死菌DNA可稳定检测1周；2) 非特异性捕获<5%；3) 无需光活化染料或预富集。相比PMA-qPCR等现有技术，该方法首次实现Gram+菌的物理分离式活/死鉴别，为即食食品出厂检测提供了"既快又准"的解决方案。

这项研究的巧妙之处在于将抗生素的靶向特性转化为检测优势——万古霉素在这里不是"杀菌武器"，而是成了"分子探针"。该技术已应用于2023年国家重点研发计划支持的食品安全监测网络，未来有望扩展至金黄色葡萄球菌等其它Gram+致病菌的检测。正如研究者所言："我们不是发明了新分子，而是发现了老分子的新用途。"这种"老药新用"的策略，为病原体检测领域提供了极具性价比的技术路径。