“核心-卫星”荧光探针使果蔬中的革兰氏阴性菌无处可藏
发布时间：2024-09-04 浏览次数：48 分享：
革兰氏阴性菌是一类常见的致病菌，感染后可能引发多种食源性疾病，给公共健康带来了巨大挑战。因此，及时检测被污染的水和食品中的病原体，对于预防和控制这些疾病至关重要。传统的细菌检测方法，如培养和菌落计数法，虽然可靠，但需要24小时以上的时间才能得到结果，这可能延误患者的治疗。分子检测方法如免疫检测和聚合酶链反应（PCR）能缩短检测时间，但需要昂贵的设备和专业人员操作。
比率荧光探针的优势
荧光探针在生物传感中的应用已广泛普及，但单一荧光信号的探针容易受到环境因素的干扰，导致检测结果不准确。为了克服这一问题，科学家们开发了比率荧光探针，这种探针通过同时测量两种不同波长的荧光信号，能够实现自校准，从而提高灵敏度和检测准确性。
“核心-卫星”荧光探针的创新性设计
最新的研究构建了一种“核心-卫星”荧光探针，用于检测果蔬中的革兰氏阴性菌。该探针由核心-蓝色碳点（BCDs）和卫星-金纳米簇（AuNCs）组成。BCDs被包裹在二氧化硅球的核心，作为参考信号，而AuNCs则通过共价键连接在二氧化硅球的表面，作为响应信号。
在探针中，Cu²⁺会使AuNCs的荧光猝灭，然而，当革兰氏阴性菌存在时，它们会通过自身的铜稳态机制将Cu²⁺还原为Cu⁺，从而减弱了对AuNCs的猝灭效果。通过比较探针在有无革兰氏阴性菌时的荧光信号比率，可以精确检测样品中的革兰氏阴性菌。
Figure 1. Schematic illustration of BCD@SiO2@BSA-AuNC-based ratiometric fluorescent sensor for detection of Gram-negative bacteria.
实际应用和检测效果
这种“核心-卫星”荧光探针不仅灵敏度高，还具备出色的选择性。在对卷心菜等果蔬中的革兰氏阴性菌检测中，探针表现出了很好的线性关系，回收率在93.9%到109%之间。这表明，该探针在实际应用中具有很大的潜力。
总结：通过这种创新的“核心-卫星”比率荧光探针，科学家们能够更快速、准确地检测果蔬中的革兰氏阴性菌，为食源性疾病的防控提供了有力工具。这种探针不仅克服了单一信号探针易受干扰的缺点，还通过利用细菌的天然机制，实现了高效的检测。
创新点
· 克服了单信号荧光探针易受环境无关因素影响的缺点。
· 通过构建“核心-卫星”比例荧光探针克服了部分荧光探针易遭受光漂白影响的缺陷。
· 利用革兰氏阴性菌具有的铜稳态机制实现对格兰仕阴性菌良好的选择性。
参考来源：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0308814621027564#f0005
来源：微生物安全与健康网，作者~高翔
