近日，我校食品學院食品營養與安全控制兵團重點實驗室孫鳳霞教授團隊在食源性致病菌快速檢測研究方面取得新進展，研究結果以“Biosensors with vancomycin and polymetallic metal-organic frameworks for colorimetric-fluorescent dual-mode detection and sterilization of bacteria”（萬古霉素和多金屬金屬有機框架生物傳感器用于比色-熒光雙模檢測和細菌滅菌）在環境科學與生態領域期刊《Journal of Hazardous Materials》上發表（中國科學院1區TOP，IF=12.2）。
食源性致病菌仍然是全球食品安全的重大威脅，據世界衛生組織估計，70%的食源性疾病是由食源性致病菌引起的。隨著食源性病原菌檢測技術不斷發展，從最早期的傳統檢測手段開始，已發展出多種新型檢測技術。但這些檢測方法大多是基于單一的信號傳感模式，缺乏定量測定的可靠性和精確性，且不能在檢測的同時殺死細菌，不利于確保檢測環境的安全，甚至造成二次污染。基于此，食品學院孫鳳霞教授團隊以單核增生李斯特菌為模式分析對象，設計了一種具有殺菌和比色-熒光雙模式檢測細菌的平臺。
該研究利用萬古霉素與適配體結合的多金屬負載金屬有機框架（PAPPH-Apt）對單核增生李斯特菌的雙重識別，通過PAPPH-Apt對熒光的猝滅過程以及對H2O2分解的催化過程，實現了熒光-比色雙信號檢測和殺菌。該方法通過檢測不同濃度單核增生李斯特菌后，檢測體系產生的沉淀或上清液中PAPPH-Apt含量變化，進而通過熒光和顏色變化實現單核增生李斯特菌的高靈敏、雙信號檢測和細菌滅活，并在雞肉、牛奶和池水中進行了應用。值得一提的是，只需要將PAPPH上的適體進行簡單替換，即可實現其他革蘭氏陽性菌的檢測和殺菌。
圖1 基于適體和多金屬MOF檢測單增李斯特菌原理圖
食品學院營養與功能食品研究中心2022級碩士研究生陳薇為論文第一作者，食品學院孫鳳霞教授和動物科技學院彭夏雨副研究員為論文共同通訊作者，食品學院張建教授和新疆農墾科學院康立超參與指導該研究。研究得到國家自然科學基金[32360617]、石河子大學科技項目[KJGG202406、ZZZC201908A]、第八師石河子科技項目[2023GY02、2022PT02]、新疆農墾科學院科技項目[NCG202408]資金資助。
（通訊員：孫鳳霞 郜建銳 鞏芮君）
