2024年12月22日
星期日
近日，安徽工业大学化学与化工学院张奎教授团队在在自然指数（Nature Index）期刊《Analytical Chemistry》上发表快速检测耐甲氧西林金黄色葡萄球菌最新研究成果。《Analytical Chemistry》由美国化学会出版，致力于发表分析化学各支学科具有新颖性及原创性的学术论文，是国际化学界广泛认可的享有高度学术声誉的期刊。安徽工业大学为论文第一完成单位，化学与化工学院研究生易洋为第一作者，孙玉蝶副教授和张奎教授为共同通讯作者。以上工作得到了国家自然科学基金、安徽省杰出青年科学基金等项目的支持，也得到了南京大学徐静娟教授的支持。
耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）是一种具备多重耐药性的细菌，在较低浓度下能感染人体并导致多种并发症。目前常用的平板计数法十分精准但需要耗费几天时间，难以在感染早期实现快速检测。为了能够对感染早期患者的精确诊断，需要开发出精确且快速的检测方式。
SERS平台检测MRSA示意图
核酸结构和反应过程凝胶电泳表征
反应过程的透射电镜表征
检测平台精准分析目标样品
检测平台分析真实样品灵敏检测
团队针对目标细菌选择了匹配的核酸适配体，利用酶切DNA反应破坏了修饰拉曼染料的金纳米粒子稳定性，构建了基于DNA分子机器的表面增强拉曼散射传感平台用于快速检测MRSA。目标细菌可以与适配体结合并置换出两条适配体互补链，DNA分子机器上修饰的发卡DNA与适配体互补链结合后会被外切酶Ⅲ水解并激活，激活的DNA分子机器会在外切酶Ⅲ的帮助下在修饰了拉曼染料和保护DNA链的金纳米粒子上通过消耗保护DNA实现行走，随着保护DNA链的消耗金纳米粒子会被镁离子诱导发生聚集产生大量3D SERS热点，大幅度提升拉曼染料的信号。通过分析拉曼信号的变化，可以精确分析100-107cfu/mL浓度范围的MRSA，通过核酸信号多级扩增和DNA分子机器实现了对低浓度细菌的快速检测。
论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.2c03834
新闻链接：https://www.ahut.edu.cn/info/1226/21366.htm
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