基于比色-pH双信号通路协同放大的食源性致病菌同步检测新方法

为解决多重食源致病菌污染检测中信号干扰难题，研究人员开发了整合RhB比色信号与脲酶pH响应的双通路检测体系，实现金黄色葡萄球菌(6 CFU/mL)和大肠杆菌(8 CFU/mL)的高灵敏度同步检测，回收率>97.75%，为食品安全监测提供新范式。

　　

食源性疾病每年导致全球42万人死亡，其中多重病原体共污染是食品安全监测的重大挑战。传统荧光检测法受限于光谱重叠和单激发波长效率低下，难以实现多病原体精准同步检测。尤其当金黄色葡萄球菌(S. aureus)和大肠杆菌(E. coli)等致病菌共存时，其协同致病效应会显著加剧健康风险。

针对这一技术瓶颈，江西师范大学的研究团队在《Microchemical Journal》发表创新成果，开发出基于双信号时空分离的新型检测体系。该研究巧妙结合罗丹明B(RhB)的显色特性与脲酶的催化功能，通过金属有机框架ZIF-90封装构建独立信号通路，配合磁性Fe₃O₄-PBA纳米颗粒的捕获富集作用，创建了兼具高灵敏度与抗干扰能力的检测平台。

关键技术包括：1) 采用ZIF-90同步封装RhB和脲酶构建RZIF/UZIF探针；2) 设计pIgG和Apt双识别系统实现菌种特异性结合；3) 利用Fe₃O₄-PBA磁性分离靶标细菌；4) 通过550nm比色吸收与pH值变化实现双信号定量分析。

【Characterization of RZIF and UZIF】
扫描电镜证实RZIF和UZIF保持ZIF-90的十二面体结构，粒径分别为341.2nm和338.6nm。傅里叶红外光谱显示RhB和脲酶成功封装，负载率分别达89.21%和82.33%。热重分析证明复合材料在50-200℃保持稳定，满足检测需求。

【检测性能验证】
体系对S. aureus和E. coli的检测限分别达6 CFU/mL和8 CFU/mL，线性范围10-10⁷ CFU/mL。实际样品检测回收率97.75-103.18%，相对标准偏差<4.99%。交叉实验显示，与非目标菌(沙门氏菌等)的反应信号差异>85%，证明特异性良好。

【Conclusions】
该研究突破传统单信号检测局限，通过RhB@ZIF-90比色通路与urease@ZIF-90 pH通路的时空分离，有效消除信号串扰。创新的双识别策略(pIgG+Apt)与磁性分离技术相结合，为复杂基质中多病原体同步检测提供新思路。其模块化设计可拓展至其他致病菌检测，在食品安全监测和临床诊断领域具有重要应用价值。研究获得国家自然科学基金(22064011)和江西省自然科学基金(20242BAB26090)支持。