噬菌体-IgG双识别系统：一种无需抗体的高效金黄色葡萄球菌捕获检测平台

【编辑推荐】本研究创新性地构建了基于猪IgG（免疫球蛋白G）和M13噬菌体的双识别系统，通过硼酸功能化磁性氮化碳纳米片（IgG-M-BCN）捕获金黄色葡萄球菌（S. aureus），利用噬菌体诱导金纳米颗粒（AuNPs）聚集产生表面等离子体共振（SPR）信号，实现4 CFU mL?1的超敏检测，突破了传统抗体夹心法（ELISA）的成本和交叉反应限制，为病原体检测提供了模块化技术平台。

　　

Highlight亮点

本研究开发了一种无需配对抗体的创新检测系统，整合猪IgG的捕获能力和工程化M13噬菌体的信号放大功能，实现了金黄色葡萄球菌的高效富集与超灵敏检测。该系统突破传统免疫检测的局限性，为病原体诊断提供了全新范式。

材料与方法

M-BCN的制备

磁性氮化碳纳米片（M-BCN）通过我们课题组先前建立的 protocol 制备。将0.1 g BCN粉末分散于38 mL乙醇/水混合溶液中进行磁性纳米颗粒原位生长。经5小时超声处理后（800 W），加入0.12 g FeCl₃·6H₂O和0.047 g FeCl₂·4H₂O继续超声30分钟。随后加入2 mL氨水（28 wt%），100℃反应60分钟获得磁性BCN材料。

捕获探针的构建与表征

为构建金黄色葡萄球菌捕获探针，猪IgG通过硼酸酯键定点偶联在M-BCN表面。M-BCN的制备参照我们前期工作：通过微波法制备g-C₃N₄，经HATU/DIEA偶联4-羧基苯硼酸（4-CPBA）功能化后剥离获得BCN纳米片，平均粒径约200 nm。

结论

本研究建立的抗体free生物传感平台，通过IgG-M-BCN特异性捕获和噬菌体介导的AuNPs聚集实现金黄色葡萄球菌定量检测，具有10¹-10⁷ CFU mL^?1的宽线性范围和4 CFU mL^?1的超低检测限。该模块化设计可通过更换捕获抗体和噬菌体适配其他病原体检测。