一个多功能生物传感器,用于选择性识别,敏感检测和有效的光热灭菌沙门氏菌Typhimurium和黄金葡萄球菌

科学领域:

• 纳米技术纳米技术
• 生物感应是一种生物感应.
• 食品安全 食品安全

背景情况:

• 食物传播的病原体,如沙门氏菌和黄金葡萄球菌,对公众健康构成重大风险.
• 当前的检测和失活方法往往缺乏多功能性,需要综合解决方案.
• 准确的识别,快速检测和高效的无活化对于控制这些病原体至关重要.

研究的目的:

• 开发一个多功能表面增强的拉曼散射 (SERS) 生物传感器.
• 为了能够同时识别,敏感检测和有效地禁用沙门氏菌 typhimurium 和金黄色葡萄球菌.
• 创建一个单一的平台,解决单一功能生物传感器的局限性.

主要方法:

• 设计了一个利用三明治结构的SERS生物传感器:"捕获探头/细菌/信号探头".
• 使用aptamer修饰的ZnO/Ag作为捕获探头用于细菌识别和捕获.
• 使用Au@Ag-4-MPBA-Aptamer作为SERS指纹检测的信号探针.
• 研究了基于局部表面等离子体共振 (LSPR) 的SERS增强机制.

主要成果:

• 取得了对沙门氏菌和黄金葡萄球菌的敏感检测,其极限低至10 cfu/mL.
• 通过激光照射证明了极好的光热转换效率 (54.32%) 通过激光照射使细菌失活.
• 通过双重增强策略获得了4.67 × 10^5的高SERS增强因子 (EF).
• 已确认开发的SERS生物传感器的可忽略的细胞毒性.

结论:

• 开发的多功能SERS生物传感器可以有效地识别,检测和禁用沙门氏菌和金黄色葡萄球菌.
• 这种三明治式架构和双重增强策略显著提高了SERS的灵敏度.
• 这种生物传感器显示出对实时监测和对食品样品的净化有希望,从而提高了食品安全.