金黃色葡萄球菌是一種常見的食源性致病菌，可引起包括惡心、嘔吐等癥狀，嚴(yán)重時甚至可能危及生命，對食品安全和人類健康構(gòu)成重大威脅。隨著公眾對食品安全和健康問題的關(guān)注度日益提高，迫切需要開發(fā)一種快速、靈敏且準(zhǔn)確的致病菌檢測方法，以有效保障食品安全并維護(hù)公眾健康。
SERS比色雙模傳感器對金黃色葡萄球菌檢測示意圖
近期，我校關(guān)明教授團(tuán)隊報道了一種基于AuNSs@Ag核殼普魯士藍(lán)納米酶的SERS/比色生物傳感器，可用于牛奶中金黃色葡萄球菌的快速檢測。相關(guān)成果，以“A SERS/colorimetric biosensor based on AuNSs@Ag core-shell Prussian blue nanozyme for non-interference and rapid detection of Staphylococcus aureus in milk”為題發(fā)表在國際化學(xué)權(quán)威雜志Microchimica Acta上（IF: 5.3，JCR1區(qū)，中科院2區(qū)），課題組碩士研究生趙雅君為第一作者，關(guān)明教授和米芳博士為共同通訊作者。
在關(guān)明教授的指導(dǎo)下，米芳博士作為我?；瘜W(xué)化工學(xué)院的新入職教師，在本研究中發(fā)揮了關(guān)鍵作用，不僅在實驗設(shè)計和數(shù)據(jù)分析方面提供了重要的指導(dǎo)，而且在文章的撰寫方面也給予了細(xì)致的指導(dǎo)和寶貴的建議。米芳博士憑借其扎實的學(xué)術(shù)基礎(chǔ)和敏銳的科研洞察力，為項目的順利開展和高質(zhì)量成果的產(chǎn)出做出了積極貢獻(xiàn)，提升了課題組的研究水平，也為培養(yǎng)趙雅君同學(xué)的科研能力素養(yǎng)奠定了堅實基礎(chǔ)。該工作受到國家自然科學(xué)基金（22064016）、新疆維吾爾自治區(qū)重點研發(fā)任務(wù)（2024B0202010-2）、新疆維吾爾自治區(qū)自然科學(xué)基金（青年基金20242024D01B62）和新疆維吾爾自治區(qū)研究生科研創(chuàng)新項目（XJ2024G210、XJ2023G216）的資助。
該工作通過在金核和銀殼層之間嵌入普魯士藍(lán)，開發(fā)了一種新型的AuNSs@PB@Ag-Apt SERS探針。該探針在拉曼靜默區(qū)2070 cm-1表現(xiàn)出顯著的SERS活性，并且在500 ~1800 cm-1區(qū)間的拉曼信號幾乎為零。此外，該SERS探針還具有過氧化物酶的催化功能，能夠?qū)崿F(xiàn)對金黃色葡萄球菌的比色檢測。為了進(jìn)一步提高檢測效率和靈敏度，本研究制備了功能化的磁性納米粒子（F-MNPs-ConA），其對金黃色葡萄球菌吸附率可達(dá)98.62%。通過將F-MNPs-ConA與金黃色葡萄球菌和AuNSs@PB@Ag-Apt探針結(jié)合，構(gòu)建了F-MNPs-ConA/金黃色葡萄球菌/AuNSs@PB@Ag-Apt夾心結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了對金黃色葡萄球菌的SERS/比色雙模檢測。同時，該方法還可集成到智能手機中，使得檢測更加便攜和快速。進(jìn)一步將該雙模生物傳感器用于檢測牛奶樣品中的金黃色葡萄球菌，結(jié)果顯示其加標(biāo)回收率為93.66% ~ 120.8%，表現(xiàn)出良好的可靠性和準(zhǔn)確性。這些結(jié)果表明，該雙模生物傳感器在實際樣品檢測中具有廣闊的應(yīng)用前景。
關(guān)明教授團(tuán)隊近年來致力于以生物醫(yī)學(xué)、食品科學(xué)與環(huán)境分析化學(xué)領(lǐng)域的生物標(biāo)志物、食品安全熱點物質(zhì)及環(huán)境污染物為分析對象，以建立“3S+3A”檢測方法為目的，運用納米技術(shù)、表面增強拉曼光譜技術(shù)、分子印跡技術(shù)與背景熒光猝滅免疫層析分析技術(shù)，實現(xiàn)體液中相關(guān)疾病生物標(biāo)志物、食品安全領(lǐng)域的熱點物質(zhì)及生態(tài)環(huán)境中環(huán)境新興污染物的超敏、快速、準(zhǔn)確檢測，為重大疾病的診斷預(yù)防、食品安全及生態(tài)環(huán)境保護(hù)提供新的技術(shù)支撐。
關(guān)明教授課題組合影（一排右四系米芳博士，二排左三系本文第一作者碩士生趙雅君）
關(guān)明，博士，二級教授，博士生導(dǎo)師，新師學(xué)者特聘教授。新疆師范大學(xué)黨委常委、副校長，新疆天山職業(yè)技術(shù)大學(xué)黨委書記，新疆化學(xué)學(xué)會副理事長，新疆科協(xié)第九屆委員會委員。第六屆全國教育專業(yè)學(xué)位優(yōu)秀教師，國家級一流課程主持人，自治區(qū)“天山英才”教育教學(xué)名師、新興污染物與生物標(biāo)志物監(jiān)測天山創(chuàng)新團(tuán)隊負(fù)責(zé)人、“天山青年計劃”優(yōu)秀青年科技人才，新疆化學(xué)學(xué)會杰出青年科技獎和自治區(qū)優(yōu)秀教學(xué)成果獲得者，自治區(qū)自然科學(xué)優(yōu)秀學(xué)術(shù)論文獎獲得者，中國國際大學(xué)生創(chuàng)新大賽國賽銅獎、“挑戰(zhàn)杯”新疆區(qū)競賽、中國國際大學(xué)生創(chuàng)新大賽區(qū)賽金獎、銅獎指導(dǎo)教師，化學(xué)一級學(xué)科帶頭人。近年來，主持、承擔(dān)科研基金項目20余項，其中國家級5項、省部級10項、廳局級重點項目等6項，出版專著1部，在Trends in Analytical Chemistry，Talanta，Sensors and Actuators B: Chemical，Analytica Chimica Acta等期刊收錄學(xué)術(shù)論文100余篇。獲得各類科研、教學(xué)及管理獎項30余項，指導(dǎo)學(xué)生獲得國家級、自治區(qū)級科技創(chuàng)新、教學(xué)大賽獎勵10余項。
圖文來源：化學(xué)化工學(xué)院 編審：宣傳部
