基于血红素@ZIF-90纳米酶信号放大的激烈火球菌Argonaute生物传感平台用于鼠伤寒沙门氏菌高灵敏度检测

本文创新性地将金属有机框架（MOF）纳米酶与激烈火球菌Argonaute（PfAgo）技术相结合，开发出AgoZyme生物传感器。该平台利用Hemin@ZIF-90纳米酶的过氧化物酶（POD）样活性和PfAgo的特异性识别切割能力，实现了对鼠伤寒沙门氏菌（1-108 CFU/mL）的超灵敏检测（LOD=1 CFU/mL），为食品安全检测提供了新型生物传感设计思路。

　　

Highlight

本研究亮点在于首次将MOF纳米酶与PfAgo技术整合，构建了具有"三明治"结构的AgoZyme生物传感平台。通过Hemin@ZIF-90纳米酶催化的TMB-H₂O₂显色系统，实现了检测信号的可视化放大。

Materials and reagents

实验选用商业化的PfAgo蛋白（购自Tiosbio?）和Bst 2.0 DNA聚合酶（NEB公司）。关键试剂包括血红素（Hemin）、2-咪唑甲醛（2-ICA）等MOF合成原料，所有DNA寡核苷酸链均由生工生物合成（序列见表S1）。

Principle of AgoZyme biosensing platform

如图1所示，该平台通过四个关键步骤实现检测：1）靶标基因组DNA提取及invA基因环介导等温扩增（LAMP）；2）PfAgo介导的特异性识别切割linker ssDNA；3）通过杂交反应构建"三明治"复合物（ssDNA-MB/靶标/ssDNA-Hemin@ZIF-90）；4）磁分离后纳米酶催化显色。靶标存在时，PfAgo切割使纳米酶探针释放，催化产生蓝色信号，其强度与细菌浓度成正比。

Conclusions

该研究成功开发了整合MOF纳米酶与PfAgo技术的创新检测平台，兼具高灵敏度（1 CFU/mL）和优异特异性，在食品安全监测领域展现出重要应用价值。