陈颖教授课题组在《Sensors and Actuators B: Chemical》上报道了一种可视化智能手机集成的S. aureus适体传感器

      近日，长江大学化学与环境工程学院陈颖教授课题组在食源性致病菌的检测方面取得重要研究进展，相关研究成果以题为“A versatile and smartphone-integrated detection platform based on ExoIII-assisted recycling and DNAzyme amplification”的学术论文发表于分析化学领域国际著名期刊《Sensors and Actuators B: Chemical》（IF=9.221，中科院一区Top期刊）上。长江大学化工学院硕士研究生贺永强为论文第一作者，陈颖教授为论文通讯作者。该研究受国家自然科学基金（21605007）和湖北省自然科学基金（2019CFB594）等项目的资助。

成果简介：

     金黄色葡萄球菌(S. aureus)是常见存在于食物、水、土壤和环境中的致病菌之一，可通过污染食物或水源引发食源性疾病，也可通过汗腺、皮肤黏膜或伤口入侵机体产生毒素，引发化脓、急性肺炎、骨髓炎、败血症等疾病，严重者甚至危及生命。由于其对人体健康和公共卫生安全的巨大威胁，S. aureus的检测是必要的。常规的细菌培养计数检测方法具有简便、稳定、灵敏的优点，但局限于分析时间长，有时甚至需要几天来完成。为了克服上述缺点，酶联免疫吸附法(ELISA)、聚合酶链反应(PCR)和下一代基因测序(NGS)等替代检测方法应运而生。然而，ELISA由于抗体成本较高且易受污染而限制了其应用。尽管PCR和NGS实现了病原体特异性核酸检测，但仪器昂贵，操作繁琐。由于需要对实际样品进行核酸的提取，无法实现无损的病原体分析，不适用于现场检测。因此，寻找一种快速、灵敏、经济有效的方法对复杂样品中的S. aureus进行现场检测具有重要意义。

      近30年来，手机行业在硬件和软件领域都经历了巨大的变革。通过配备各种任务导向的应用软件(APP)和高清摄像头，手机日益智能化。通过连接外部设备或摄像头/APP配套使用，目前已经开发了一些基于智能手机的生物传感器，实现了对一系列目标物的检测。本研究结合Exo III辅助循环和Hemin/G-四链体DNAzyme信号放大策略，发展了一种可视化智能手机集成的S. aureus适体传感器。由于Exo III和DNAzyme的高催化活性及智能手机的普及便携性，本研究提供了一种灵敏的现场检测分析平台，为食品检测领域提供一定程度的方法学支撑和技术支持。

研究亮点

• 构建了一种智能手机集成的双读数金黄色葡萄球菌适体传感器。

• 该方法具有良好的分析性能，满足食品安全控制中的POCT需求。

• 发展了一种多功能、简便的生物分子无损分析平台。

图文赏析

图1.实验方案原理图

      本研究构建了一种基于Exo III辅助循环和DNAzyme的多功能手机集成检测平台，并应用于金黄色葡萄球菌的无损检测。目标物的存在使得发夹型探针释放出大量的富G序列，继而形成DNAzyme模拟过氧化物酶催化底物变色，分别通过光谱仪和手机定量测定。该方法分析性能良好，检出限为32CFU mL⁻¹，线性范围为10²至10⁷ CFUmL⁻¹，并且具有复杂样品检测能力。由于以便携普及的智能手机为现场检测工具，通过更换相应的适体和核酸序列，也可实现对其他靶标的现场检测，因此，本策略在食品安全控制方面具有巨大的应用潜力。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.snb.2022.132976