陈颖教授课题组: 基于多功能MOF和磁分离技术的电化学/比色双模式金黄色葡萄球菌传感器

      近日，陈颖教授课题组设计合成了一种兼具生物识别、电化学和催化功能的智能核酸功能化金属有机框架复合纳米材料，并将其应用于金黄色葡萄球菌的传感检测研究中。相关研究成果于2023年3月27日以题为“An electrochemical and colorimetric dual-mode aptasensor for Staphylococcus aureus based on a multifunctional MOF and magnetic separation technique”的学术论文发表在分析化学领域国际期刊《Microchemical Journal》上。该文第一作者为化工学院本科生陈宇，通讯作者为陈颖教授。

成果简介

金黄色葡萄球菌(S. aureus)是一种分布广泛的致病菌，可引发食源性疾病，威胁社会公共卫生安全。因此，快速、有效检测食品中金黄色葡萄球菌具有重要意义。本方案设计合成了一种兼具生物识别、电化学和催化功能的智能核酸功能化金属有机框架复合纳米材料(ssDNA-Au/CuMOF)，并开展了该材料在S. aureus传感器中的应用检测研究。磁珠(MB)修饰的核酸适体(Apt)用于特异性捕获金黄色葡萄球菌。ssDNA-Au/CuMOF、MB-Apt与不同浓度金黄色葡萄球菌温育，导致ssDNA-Au/CuMOF在MB表面的捕获量和上清中释放量的差异。磁分离后，通过一次性印刷电极和上清液催化底物显色实现电化学和比色两种模式的测定。该方法分析性能良好：具有较宽的线性范围(10 ~ 10⁸ CFU mL^-1)，比色法最低分辨浓度为48 CFU mL^-1，电化学检测限为5 CFU mL^-1，并表现出良好的靶菌和非靶菌区分能力。此外，该方法还能应用于复杂样品中S. aureus的检测，表明其具有一定程度的实际样品检测潜力，为食品监测提供了方法学支撑和技术支持。

研究亮点

· 合成了一种具有生物识别、电化学和催化活性的多功能MOF。

· MOF的电化学和催化性能都被用于双模信号放大。

· 研制了一种具有良好分析性能的金黄色葡萄球菌双模式检测系统。

· 该方法采用磁珠和丝网印刷碳电极，操作简单、省时。

· 开发了一种通用的食源性致病菌无损检测平台。

图文赏析

图1基于多功能MOF和磁分离技术的电化学-比色双模式检测S. aureus的原理示意图

原文链接

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