海水中致病菌的污染不僅威脅人們的健康安全,而且會(huì)對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)帶來(lái)巨大的危害和損失。海洋環(huán)境中多種致病菌的同時(shí)存在可能產(chǎn)生協(xié)同作用,使其潛在威脅更加突出;此外,部分致病菌也是耐藥基因的主要儲(chǔ)存庫(kù),在耐藥基因的傳播和進(jìn)化中發(fā)揮作用。因此,亟需發(fā)展海水中多種致病菌的快速鑒別和檢測(cè)新方法。
近期,中國(guó)科學(xué)院煙臺(tái)海岸帶研究所秦偉研究員及其團(tuán)隊(duì),利用生物分子的高選擇性識(shí)別與電位信號(hào)傳導(dǎo)雙重特性,提出了基于磁控生物識(shí)別分子直接電位響應(yīng)的聚合物膜電極生物傳感新方法??咕淖鳛樾碌淖R(shí)別分子,不僅能夠?qū)崿F(xiàn)細(xì)菌的識(shí)別,而且其自身離子的特性能夠用于電位信號(hào)的傳導(dǎo)?;诖趴鼐酆衔锬る娢粋鞲屑夹g(shù),該團(tuán)隊(duì)以抗菌肽為識(shí)別分子,實(shí)現(xiàn)了對(duì)金黃色葡萄球菌的高靈敏、高選擇性檢測(cè),檢測(cè)下限達(dá)10 CFU mL-1。作者進(jìn)一步選用四種多肽作為識(shí)別分子,構(gòu)建了電位型傳感器陣列,通過(guò)線性判別分析,實(shí)現(xiàn)了對(duì)環(huán)境樣品中8種細(xì)菌的分類(lèi)鑒定(如下圖所示)。該研究發(fā)展的免標(biāo)記、免指示劑的直接電位傳感技術(shù),能夠用于環(huán)境水體中致病菌等污染物的快速電化學(xué)傳感分析與鑒別,拓寬了聚合物敏感膜電位傳感器的應(yīng)用范圍,為抗體、多肽、核酸適配體等生物識(shí)別分子的直接電位分析應(yīng)用提供了新思路。
圖1. 磁控電位型生物傳感器陣列及其在多種細(xì)菌分類(lèi)鑒別中的應(yīng)用
該研究成果近期發(fā)表于國(guó)際權(quán)威化學(xué)期刊《德國(guó)應(yīng)用化學(xué)》(影響因子:12.959)(Angew. Chem. Int. Ed., 2021, 60, 2609-2613),并被選為熱點(diǎn)論文(Hot Paper)。
原文鏈接見(jiàn):https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202011331