近日，陳穎教授課題組設計合成了一種兼具生物識別、電化學和催化功能的智能核酸功能化金屬有機框架復合納米材料，并將其應用于金黃色葡萄球菌的傳感檢測研究中。相關研究成果于2023年3月27日以題為“An electrochemical and colorimetric dual-mode aptasensor for Staphylococcus aureus based on a multifunctional MOF and magnetic separation technique”的學術論文發表在分析化學領域國際期刊《Microchemical Journal》上。該文第一作者為我院本科生陳宇，通訊作者為陳穎教授。

成果簡介

金黃色葡萄球菌(S. aureus)是一種分布廣泛的致病菌，可引發食源性疾病，威脅社會公共衛生安全。因此，快速、有效檢測食品中金黃色葡萄球菌具有重要意義。本方案設計合成了一種兼具生物識別、電化學和催化功能的智能核酸功能化金屬有機框架復合納米材料(ssDNA-Au/CuMOF)，并開展了該材料在S. aureus傳感器中的應用檢測研究。磁珠(MB)修飾的核酸適體(Apt)用于特異性捕獲金黃色葡萄球菌。ssDNA-Au/CuMOF、MB-Apt與不同濃度金黃色葡萄球菌溫育，導致ssDNA-Au/CuMOF在MB表面的捕獲量和上清中釋放量的差異。磁分離后，通過一次性印刷電極和上清液催化底物顯色實現電化學和比色兩種模式的測定。該方法分析性能良好：具有較寬的線性范圍(10 ~ 10⁸ CFU mL^-1)，比色法最低分辨濃度為48 CFU mL^-1，電化學檢測限為5 CFU mL^-1，并表現出良好的靶菌和非靶菌區分能力。此外，該方法還能應用于復雜樣品中S. aureus的檢測，表明其具有一定程度的實際樣品檢測潛力，為食品監測提供了方法學支撐和技術支持。

研究亮點

· 合成了一種具有生物識別、電化學和催化活性的多功能MOF。

· MOF的電化學和催化性能都被用于雙模信號放大。

· 研制了一種具有良好分析性能的金黃色葡萄球菌雙模式檢測系統。

· 該方法采用磁珠和絲網印刷碳電極，操作簡單、省時。

· 開發了一種通用的食源性致病菌無損檢測平臺。

圖文賞析

圖1基于多功能MOF和磁分離技術的電化學-比色雙模式檢測S. aureus的原理示意圖

原文鏈接

https://doi.org/10.1016/j.microc.2023.108681