基于万古霉素功能化磁珠与qPCR联用的单核细胞增生李斯特菌活/死细胞快速鉴别检测新策略

【字体: 时间:2025年07月19日 来源:Microchemical Journal 4.9

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  本研究针对食品中单核细胞增生李斯特菌(L. monocytogenes)活/死细胞鉴别难题,开发了万古霉素功能化磁珠(VMBs)与SYBR Green qPCR联用平台。通过特异性捕获活菌D-Ala–D-Ala肽聚糖结构,实现活菌分离与死菌DNA定量,灵敏度达102 CFU/mL,12小时内完成检测,在肉类、乳制品等复杂基质中回收率超96.4%,为食品安全监测提供了高效解决方案。

  

在食品安全领域,单核细胞增生李斯特菌(L. monocytogenes)堪称"冰箱里的隐形杀手"。这种革兰氏阳性菌能在4℃低温下缓慢繁殖,污染即食食品后可能导致孕妇、老年人等高风险人群发生致命性脑膜炎或败血症。传统培养法需要3-5天才能确认结果,而常规PCR技术又无法区分活菌与死菌DNA,犹如"雾里看花"般难以准确评估真实风险。

针对这一技术瓶颈,吉林大学的研究团队在《Microchemical Journal》发表了一项突破性研究。他们巧妙利用万古霉素对活菌细胞壁D-Ala–D-Ala肽聚糖的特异性结合能力,开发出双功能检测平台。该平台通过万古霉素功能化磁珠(VMBs)捕获活菌后,对残留死菌DNA进行SYBR Green qPCR定量,12小时内即可完成检测,比传统方法提速80%。

关键技术包括:1)EDC/NHS化学交联法制备VMBs;2)优化磁珠吸附动力学参数;3)建立活/死校正算法;4)针对inlB基因设计qPCR引物。研究选用牛肉、沙拉等典型食品基质进行验证,并设置101–107 CFU/mL的梯度浓度测试。

【Principle of detection】部分揭示,VMBs通过万古霉素与活菌肽聚糖的"锁钥式"结合实现特异性捕获,经磁分离后上清液中仅存死菌DNA。qPCR检测限达102 CFU/mL,线性范围跨越6个数量级,非特异性吸附率<5%。

【Conclusion】部分强调,该方法突破性地解决了PMA-qPCR中死菌DNA清除不完全的难题,且无需光活化染料或复杂仪器。在奶酪等高蛋白基质中仍保持99.2%回收率,死菌DNA可稳定检测长达1周,为食品厂商业态监测和临床样本筛查提供了可靠工具。

该研究的创新性体现在三个方面:首先,将抗生素的靶向特性转化为检测优势,实现"以毒攻毒";其次,物理分离活菌的策略比化学染料处理更彻底;最后,建立的校正算法有效消除食品基质效应。这些突破使得该技术有望成为下一代食品安全快速检测标准。

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