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澳门所有的游戏网站大全甄德帅教授课题组基于CRISPR/Cas9开发食品中金黄色葡萄球菌的超灵敏生物传感器
2023-12-19 09:02 图文/张鑫羽,甄德帅 审核/肖福兵 

近日,南华大学甄德帅教授课题组在食品化学领域TOP期刊 Food Chemistry IF=8.8,中科院一区,TOP期刊)杂志上发表了题为“A supersensitive electrochemical sensor based on RCA amplification-assisted ‘silver chain’-linked gold interdigital electrodes and CRISPR/Cas9 for the detection of Staphylococcus aureus in food”的学术论文,这是课题组近期在食品微生物传感领域取得的阶段性研究成果。甄德帅教授为第一作者,何军副教授为通讯作者,南华大学为第一单位和通讯单位。

 

金黄色葡萄球菌是最常见的病原体之一,可产生多种毒素(如肠毒素、中毒性休克综合征毒素1、剥脱性毒素)和侵袭性酶引起食源性疾病。因此,在食品工业中金黄色葡萄球菌的快速检测对于预防食源性疾病和确保食品卫生安全十分重要。目前,现有的检测方法存在诸多局限,如耗时、步骤繁琐、试剂昂贵等缺陷。因此,急需开发一种敏感、准确和快速的金黄色葡萄球菌检测方法,以确保食品安全和保护公众健康。在本研究中,基于CRISPR/Cas9特异性识别以及RCA扩增和银染信号放大技术,开发了一种用于检测食品中金黄色葡萄球菌的超灵敏电化学生物传感器,为食品中病原菌的检测提供了新思路。

1 基于RCA扩增辅助的“银链”电极和CRISPR/Cas9的传感策略

该电化学生物传感器通过RCA扩增构建DNA长链,并与靶标杂交形成dsDNACRISPR/Cas9特异性识别dsDNA,结合银染技术提高检测灵敏度。根据电极的阻抗变化定量检测金黄色葡萄球菌的浓度。为了验证该策略的可行性,通过电化学阻抗谱、电子扫描电镜对传感器的电化学行为和电极表面性质进行了考察,发现在传感器的构建中Rct值具有不同程度的变化,并且相较于阴性组,阳性组的电极表面观察到银链的沉积。

随后,对该传感器的检测性能进行了测试。结果显示,该传感方法用于金黄色葡萄菌的检测,其检测限低至7 CFU/mL,检测时间仅为1.5 h。同时,具有良好的特异性、重现性和稳定性。此外,利用卡方检验比较了传统培养法与本方法之间的差异,发现该传感器的测试结果与“金标准”具有较好的一致性。


最后,该传感器被成功地用于真实食品样品(牛奶、牛肉、鱼、生菜、豆皮)中金黄色葡萄菌的检测,回收率在 90.63% - 113.00% 之间, RSD 均小于 15% 。综上所述,本研究所构建的传感器在真实食品样品的分析应用中显示出令人满意的检测性能,为检测金黄色葡萄球菌提供了强大的工具。

 

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