基于酪胺信號放大技術(shù)用于金黃色葡萄球菌的超靈敏檢測
引言：金黃色葡萄球菌（Staphylococcus aureus，S. aureus）是食源性疾病的主要致病菌之一，準(zhǔn)確、快速檢測其低濃度感染源對于食品安全至關(guān)重要。傳統(tǒng)檢測技術(shù)雖靈敏，但操作復(fù)雜且耗時。本文介紹了一種利用酪胺信號放大（Tyramide Signal Amplification, TSA）技術(shù)的電化學(xué)適配體傳感器，可實現(xiàn)對S. aureus的超靈敏檢測，檢測限低至3 CFU/mL。
1. TSA信號放大原理
本傳感器通過酪胺信號放大技術(shù)（TSA）進行信號增強。使用SA37適配體捕獲S. aureus，隨后通過SA81@HRP復(fù)合物觸發(fā)HRP的催化反應(yīng)，激活酪胺分子在細(xì)胞表面的多重沉積。這種多重沉積極大地放大了檢測信號，使得即使在超低濃度下也能檢測到S. aureus。該方法的檢測原理如下圖1所示。
2. 高靈敏度與選擇性
實驗結(jié)果表明，該傳感器在緩沖液中的檢測限為3 CFU/mL（圖2），在自來水和牛肉湯中的檢測限為8 CFU/mL。傳感器展示了高度的選擇性，對其他常見細(xì)菌如沙門氏菌、大腸桿菌等無顯著響應(yīng)，確保了檢測的特異性（圖3）。
圖2.基于TSA的信號增強系統(tǒng)的分析性能評估。(A)不同濃度(0 ~ 6250 CFU/mL)金黃色葡萄球菌細(xì)胞的時安培劑量依賴性曲線，以及HRP沉積下基于TSA的三明治型電化學(xué)配體傳感器的響應(yīng)CA圖(B)。(C)電化學(xué)峰值電流對不同對抗靶標(biāo)(腐生鏈球菌、大腸桿菌、單核增生乳桿菌、鼠傷寒鏈球菌)的響應(yīng)，用于特異性測量。
圖3. 基于TSA的電化學(xué)傳感器信號增強在實際樣品中的應(yīng)用。(A)、(D)不同濃度的金黃色葡萄球菌細(xì)胞(0 ~ 6250 CFU/mL)在自來水和牛肉肉湯中的計時電流響應(yīng)。(B)， (E)從臺式恒電位/恒流電化學(xué)分析儀運行CA得到的劑量依賴性飽和曲線。(C)， (F)在自來水和牛肉肉湯中對不同對抗目標(biāo)(腐生桿菌、大腸桿菌、單核增生乳桿菌、鼠傷寒沙門氏菌)的電化學(xué)峰值電流響應(yīng)的特異性測量。
3. 實際應(yīng)用與前景
該傳感器成功應(yīng)用于自來水和牛肉湯等復(fù)雜樣本的檢測，回收率在90%以上。其操作簡便、無需多次洗滌、耗時短（105分鐘），使其成為食品安全和環(huán)境監(jiān)控中的理想檢測工具。
總結(jié)：基于酪胺信號放大的電化學(xué)適配體傳感器為快速、超靈敏的S. aureus檢測提供了新方案，具有廣泛的應(yīng)用前景，尤其在食品安全和環(huán)境檢測中具有重要意義。
參考文獻：Nguyen, Thi Thanh-Qui, and Man Bock Gu. "An ultrasensitive electrochemical aptasensor using Tyramide-assisted enzyme multiplication for the detection of Staphylococcus aureus." Biosensors and Bioelectronics 228 (2023): 115199.
