基于aptamer辅助的催化式发针组装信号放大器的便携式SERS生物传感器,用于超敏感检测金黄色葡萄球菌 (Staphylococcus aureus)

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 分析化学 分析化学
• 微生物学 微生物学

背景情况:

• 细菌感染,例如由黄金葡萄球菌 (S. aureus) 引起的细菌感染,代表着一个重大的全球健康挑战.
• 对于S. aureus的快速,灵敏和准确的检测方法的迫切需要对于有效的护理点诊断和治疗至关重要.

研究的目的:

• 开发一个便携式和高度敏感的表面增强拉曼散射 (SERS) 生物传感器,用于检测金黄色葡萄球菌 (S. aureus).
• 在SERS生物传感器中使用aptamer识别和催化头组件 (CHA) 进行信号放大.
• 为了验证生物传感器的性能,用于 point-of-care应用和现实世界样本分析.

主要方法:

• 制造一个SERS生物传感器,集成识别探头,SERS传感芯片和SERS标签.
• 一步测试协议的优化和使用凝电泳的验证.
• 性能评估包括灵敏度,特异性,线性,统一性和可重复性.

主要成果:

• 该SERS生物传感器显示了广泛的线性范围 (10到10^7 CFU mL^-1) 与低的检测极限 (5 CFU mL^-1).
• 生物传感器表现出优异的特异性,使S. aureus与其他细菌物种区别开来,同时具有高度的统一性和可重复性.
• 应用成功检测S. aureus在增值牛奶样本 (95.73%-109.65%恢复) 和受感染的小鼠伤口模型中.

结论:

• 开发的SERS生物传感器提供了一种简单,灵敏和可靠的方法来检测微量黄金菌.
• 基于aptamer-CHA的SERS方法对各种样本矩阵中的细菌感染的点诊断具有显著的前景.
• 这项技术为在临床和食品安全环境中快速识别和列举金黄色细菌提供了实用解决方案.