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在食品安全领域，鼠伤寒沙门氏菌（S. typhimurium）严重威胁公众健康。现有检测方法存在耗时久或操作复杂等问题。研究人员开发了基于 CRISPR/Cas12a 的电化学发光（ECL）传感器，该传感器检测范围广、限低至 6 CFU/mL，有望助力病原菌检测。
在食品安全的大舞台上，病原菌一直是人们如临大敌的 “反派角色”，而鼠伤寒沙门氏菌（
S. typhimurium）更是其中的 “佼佼者”。它常常潜伏在富含蛋白质的食物中，如鸡蛋、牛奶等，悄无声息地威胁着全球公众的健康。一旦人们不小心 “中招”，就可能引发严重的食源性疾病，高感染率和死亡率让它成为了食品安全领域的一大 “噩梦”。
目前，传统的检测鼠伤寒沙门氏菌的方法，像是标准培养法，虽然能给出精确结果，但那漫长的等待时间，至少 4 天，简直让检测人员望眼欲穿；而核酸检测呢，操作过程繁琐得让人头疼，细胞裂解、DNA 提取等步骤一个都不能少，根本不适合在现场进行快速检测。在这样的困境下，开发一种既灵敏又快速，还能在现场便捷操作的检测方法，就成了科研人员们的当务之急。
国内的研究人员勇挑重担，针对这一难题展开了深入研究。他们将目光投向了热门的 CRISPR/Cas12a 系统，结合电化学发光（ECL）技术，试图打造出一款高效的检测工具。最终，他们成功开发出基于 CRISPR/Cas12a 驱动的、以鲁米诺 / O2二元体系为基础的电化学发光传感器，用于检测鼠伤寒沙门氏菌。这一成果发表在《Biosensors and Bioelectronics》上，引起了广泛关注。
研究人员采用了几个关键技术方法。首先，通过蚀刻、超声和自还原的方式合成了超细微铂纳米簇修饰的二维分层 MXenes（Pt NCs/D-MXenes）。其次，利用 CRISPR/Cas12a 系统，设计了目标响应调节机制。在这个过程中，无需进行核酸提取和扩增，就能实现对鼠伤寒沙门氏菌的检测。
下面来看具体的研究结果：
- 检测原理：构建的 CRISPR/Cas12a ECL 传感器，以 Pt NCs/D-MXenes 为共反应促进剂。先将 Pt NCs/D-MXenes 修饰在玻碳电极（GCE）上，它能作为共反应促进剂，电催化还原 O2，增强鲁米诺的 ECL 强度。随后引入 DA - TDNs 猝灭 ECL 信号。当存在目标鼠伤寒沙门氏菌时，它会与适配体特异性结合，触发激活剂状态改变，激活 Cas12a 的反式切割活性，恢复 ECL 信号，实现 “off/on” 检测模式。
- 检测性能：该传感器展现出优异的检测性能，对鼠伤寒沙门氏菌的检测浓度范围为 101 - 106 CFU/mL，检测限低至 6 CFU/mL。在加标实际样品检测中，也获得了令人满意的回收率。这意味着在实际应用场景中，无论是食品检测还是环境监测，这款传感器都能大显身手。
- 材料优势：超细微的 Pt NCs/D-MXenes 表现出卓越的电催化活性。其中，超薄的 D-MXenes 不仅能调控 Pt NCs 的尺寸和分散性，还能促进活性位点充分暴露。D-MXenes 与 Pt NCs 之间的协同作用，优化了对 O2的电催化还原性能，提高了溶解 O2转化为活性氧（ROS）的效率，进而显著增强了鲁米诺的 ECL 发射，为检测提供了强大的信号支持。
研究结论表明，研究人员首次制备了 Pt NCs/D-MXenes，并将其用作鲁米诺 - O2 ECL 系统的共反应促进剂。借助目标响应调节的 CRISPR/Cas12a ECL 系统，成功实现了对鼠伤寒沙门氏菌的高效检测。这一成果意义重大，它为鼠伤寒沙门氏菌的检测提供了一种全新的策略，打破了传统检测方法的局限，有望在食品安全检测、临床诊断等多个领域广泛应用。同时，该研究也为其他病原菌检测的相关研究提供了重要的参考和借鉴，推动了生命科学和健康医学领域在病原菌检测方向的发展，让人们在与病原菌的 “战斗” 中又多了一件有力的武器。
