ZnO@Ag功能化基于纸张的微阵列芯片用于SERS检测细菌和抗菌和光催化失活
Afang Zhu1, Shujat Ali2, Zhen Wang1
1School of Food and Biological Engineering, Jiangsu University, Zhenjiang 212013, P. R. China.
Analytical chemistry
|December 7, 2023
概括
一个新的ZnO@Ag微阵列SERS芯片迅速识别致病细菌,如金黄色葡萄球菌和大肠杆菌,并具有高准确性. 该平台还展示了强大的抗菌和光催化失活,为食品传播疾病的检测和控制提供了有前途的解决方案.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术 纳米技术
- 分析化学 分析化学
- 微生物学 微生物学
背景情况:
- 细菌感染对全球健康构成重大威胁,需要先进的检测和灭活方法.
- 当前的诊断工具往往缺乏有效的病原体管理所需的速度,准确性或多功能功能.
- 开发用于快速细菌识别和同时采取抗微生物措施的综合平台至关重要.
研究的目的:
- 在纸质微阵列SERS芯片上合成和表征一种新的金属/半导体复合材料 (ZnO@Ag).
- 评估芯片在快速的现场检测和鉴定致病细菌 (黄金葡萄球菌,大肠杆菌,Vibrio parahemolyticus) 的有效性.
- 在自然阳光下评估开发的ZnO@Ag材料的抗菌和光催化失活能力.
主要方法:
- 用ZnO纳米花装饰Ag纳米颗粒 (ZnO@Ag) 的纸质芯片的制造.
- 利用表面增强的拉曼光谱法 (SERS) 与细菌识别的部分最小平方差分分析 (PLS-DA) 相结合.
- 通过微乳液稀释方法确定了抗菌活性,并在自然阳光下评估了光催化不活化.
主要成果:
- 在细菌识别方面实现了高分类准确度:S. aureus的百分之百,大肠杆菌的97.2%,V. parahemolyticus的100%.
- 已证明具有显著的抗微生物活性,S. aureus的最小抑制度 (MIC) 为40微克/毫升,E. coli为50微克/毫升,V. parahemolyticus为55微克/毫升.
- 在自然阳光下表现出极好的光催化失活率:S. aureus的百分之百,E. coli的97.03%,V. parahemolyticus的97.56%.
结论:
- 开发的ZnO@Ag微阵列SERS芯片为快速检测致病细菌提供了一个灵敏而准确的平台.
- 该材料表现出强大的本质抗菌特性和有效的光催化灭菌能力.
- 这种多功能芯片为解决由细菌病原体引起的食物传播疾病提供了一个有希望的战略.
