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金黄色葡萄球菌（S. aureus）严重威胁食品安全，传统检测方法存在不足。研究人员开发基于适配体识别的荧光侧向流动生物传感器（LFB）检测S. aureus。该方法优化了多个关键因素，检测限达 1.65 CFU mL?1 ，为食品安全检测提供新方案。
在食品安全领域，食源性疾病是全球公共卫生的重大挑战，其中微生物污染引发的食源性疾病占比颇高。金黄色葡萄球菌（
Staphylococcus aureus，简称
S. aureus）作为世界卫生组织认定的四大食源性致病菌之一，广泛存在于各类环境及动物源性食品中，多数菌株能产生肠毒素，引发食物中毒，严重危害人类健康。
目前，传统检测S. aureus的方法，如平板计数法，耗时久、劳动强度大且灵敏度欠佳，难以满足快速检测的需求。新兴的检测技术，像基于聚合酶链反应（Polymerase Chain Reaction，PCR）的方法，虽有一定优势，但存在设备昂贵、对操作人员要求高、易受抑制剂干扰产生假阴性结果，还可能因气溶胶等造成交叉污染出现假阳性等问题。流式细胞术同样依赖昂贵设备和专业人员操作。侧向流动免疫层析法和酶联免疫吸附测定（Enzyme-Linked Immunosorbent Assay，ELISA）则主要依赖抗体，成本较高，对环境因素敏感，存储和运输也存在挑战。因此，开发一种简单、快速且经济高效的S. aureus检测方法迫在眉睫。
在此背景下，研究人员开展了相关研究，旨在开发一种基于适配体的荧光侧向流动生物传感器（Lateral Flow Biosensor，LFB），用于快速、无需酶和抗体的S. aureus检测。该研究成果发表于《Biochemical Engineering Journal》，为食品安全监测提供了新的解决方案。
研究人员在此次研究中主要运用了以下关键技术方法：首先利用适配体（Aptamer）对目标物质的特异性识别特性，选用 Cy5 标记的适配体（Cy5-Apt）作为信号识别分子；同时，通过构建生物素修饰的互补链（biotin-cDNA），基于S. aureus和互补链与适配体的竞争结合原理进行检测；最后，借助荧光和化学发光成像系统检测荧光信号，以此实现对S. aureus的定量分析。
传感原理
LFB 的传感原理基于 Cy5-Apt、biotin-cDNA3与目标S. aureus之间的相互作用。当样本溶液中不存在S. aureus时，Cy5-Apt 会与 biotin-cDNA3结合。在吸收垫的牵引下，该复合物沿着 LFB 层析。在 T 线处，与 Cy5-Apt 结合的 biotin-cDNA3会与链霉亲和素相互作用，产生强荧光信号。而到达 C 线时，剩余的 Cy5-Apt 会结合到相应位点。当样本中有S. aureus存在时，S. aureus会与 biotin-cDNA3竞争结合 Cy5-Apt，使得与 biotin-cDNA3结合的 Cy5-Apt 减少，T 线处的荧光信号减弱，通过检测荧光强度的变化即可判断S. aureus的含量。
优化检测条件
研究人员对多个影响检测效果的关键因素进行了优化。结果显示，最佳检测条件为：Cy5-Apt 浓度为 0.5 μM；Cy5-Apt 的连接臂由 15 个碱基的 ploy (T) 序列构成；互补链位于适配体的中间位置，且长度为 15 个碱基。此外，还对牛血清白蛋白（BSA）浓度、缓冲液成分等因素进行了优化，确定了最适宜的实验条件组合。
检测性能评估
经过优化后，该检测方法在S. aureus浓度为 2.8×101 至 2.8×107 CFU mL?1 范围内呈现出良好的线性响应。检测限（Limit of Detection，LOD）低至 1.65 CFU mL?1 ，表明该方法具有较高的灵敏度。
实际应用测试
研究人员在牛奶和鸡肉样本中进行了应用测试，结果证实了这种无需酶和抗体的检测方法具有良好的选择性和灵敏度，能够有效检测实际食品样本中的S. aureus，适用于食品安全监测场景。
研究通过利用适配体对S. aureus的特异性识别能力及其与互补链的竞争结合特性，成功设计出一种快速、无酶且无抗体的 LFB 用于S. aureus检测。该方法优化了多项关键条件，在灵敏度、线性范围以及实际应用方面表现出色，为低成本、快速且高效地检测食品中的S. aureus提供了一种极具前景的解决方案。这不仅有助于提升食品安全监测水平，保障消费者健康，还为相关领域的检测技术发展开辟了新的方向，有望在实际生产和监管过程中得到广泛应用，具有重要的现实意义。
