近日，我校食品学院食品营养与安全控制兵团重点实验室孙凤霞教授团队在食源性致病菌快速检测研究方面取得新进展，研究结果以“Biosensors with vancomycin and polymetallic metal-organic frameworks for colorimetric-fluorescent dual-mode detection and sterilization of bacteria”（万古霉素和多金属金属有机框架生物传感器用于比色-荧光双模检测和细菌灭菌）在环境科学与生态领域期刊《Journal of Hazardous Materials》上发表（中科院1区TOP，IF=12.2）。
食源性致病菌仍然是全球食品安全的重大威胁，据世界卫生组织估计，70%的食源性疾病是由食源性致病菌引起的。随着食源性病原菌检测技术不断发展，从最早期的传统检测手段开始，已发展出多种新型检测技术。但这些检测方法大多是基于单一的信号传感模式，缺乏定量测定的可靠性和精确性，且不能在检测的同时杀死细菌，不利于确保检测环境的安全，甚至造成二次污染。基于此，食品学院孙凤霞教授团队以单核增生李斯特菌为模式分析对象，设计了一种具有杀菌和比色-荧光双模式检测细菌的平台。
该研究利用万古霉素与适配体结合的多金属负载金属有机框架（PAPPH-Apt）对单核增生李斯特菌的双重识别，通过PAPPH-Apt对荧光的猝灭过程以及对H2O2分解的催化过程，实现了荧光-比色双信号检测和杀菌。该方法通过检测不同浓度单核增生李斯特菌后，检测体系产生的沉淀或上清液中PAPPH-Apt含量变化，进而通过荧光和颜色变化实现单核增生李斯特菌的高灵敏、双信号检测和细菌灭活，并在鸡肉、牛奶和池水中进行了应用。值得一提的是，只需要将PAPPH上的适体进行简单替换，即可实现其他革兰氏阳性菌的检测和杀菌。
图1 基于适体和多金属MOF检测单增李斯特菌原理图
食品学院营养与功能食品研究中心2022级硕士研究生陈薇为论文第一作者，食品学院孙凤霞教授和动物科技学院彭夏雨副研究员为论文共同通讯作者，食品学院张建教授和新疆农垦科学院康立超参与指导该研究。研究得到国家自然科学基金[32360617]、石河子大学科技项目[KJGG202406、ZZZC201908A]、第八师石河子科技项目[2023GY02、2022PT02]、新疆农垦科学院科技项目[NCG202408]资金资助。
（通讯员：孙凤霞 郜建锐 巩芮君）
