致病性弧菌引發(fā)的水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)病害,每年導(dǎo)致全球損失巨大。傳統(tǒng)檢測技術(shù)需3天—5天完成鑒定,滅菌環(huán)節(jié)與檢測脫節(jié),導(dǎo)致檢測出結(jié)果時,病害往往已擴(kuò)散。
中國科學(xué)院煙臺海岸帶研究所研究團(tuán)隊(duì)以納米銀為基底,利用單寧酸配體的強(qiáng)還原性與聚乙烯吡咯烷酮的晶面調(diào)控作用,一步直接合成邊緣衛(wèi)星金銀納米顆粒(ES-AuAgNPs)。該創(chuàng)新不僅將合成周期從傳統(tǒng)的數(shù)天縮短至數(shù)小時,還實(shí)現(xiàn)了顯色篩查、精準(zhǔn)鑒定、高效滅菌三重關(guān)鍵功能的均衡協(xié)同。與多種納米材料相比,其類過氧化物酶活性提升5倍,表面增強(qiáng)拉曼散射(SERS)信號強(qiáng)度提升100倍,抗菌效率提升10倍。
基于ES-AuAgNPs的多功能特性,研究團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了水產(chǎn)養(yǎng)殖弧菌“篩—鑒—滅”一體化平臺。集成平臺利用材料的類過氧化物酶活性,將目標(biāo)弧菌捕獲后,2分鐘內(nèi)即可讓溶液呈現(xiàn)肉眼可見的顏色變化(陰性為藍(lán)色,陽性為無色)。這一速度使養(yǎng)殖戶能在魚苗發(fā)病初期鎖定風(fēng)險池,為后續(xù)處置爭取關(guān)鍵時間。若初篩呈陽性,平臺直接啟動SERS鑒定流程,能同步區(qū)分三種高?;【?,檢測靈敏度低至50CFU/mL。這一指標(biāo)接近PCR檢測金標(biāo)準(zhǔn),遠(yuǎn)超膠體金試紙條,為靶向防控提供精準(zhǔn)依據(jù),避免盲目使用抗生素。鑒定完成后,無需樣品轉(zhuǎn)移或額外操作,平臺能夠激活ES-AuAgNPs的殺菌性能,45分鐘內(nèi)實(shí)現(xiàn)100%滅菌效率,杜絕檢測后污染擴(kuò)散的風(fēng)險。
研究為水產(chǎn)養(yǎng)殖現(xiàn)場提供了即查即辦的應(yīng)急處置新工具。伴隨技術(shù)的持續(xù)迭代優(yōu)化與應(yīng)用成本的合理管控,這類集成化平臺或?qū)l(fā)展為應(yīng)對多種微生物威脅的標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)工具,為守護(hù)海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展、保障食品安全開拓全新技術(shù)路徑。
相關(guān)研究成果發(fā)表在《先進(jìn)科學(xué)》(Advanced Science)上。研究工作得到國家自然科學(xué)基金等的支持。
論文鏈接
弧菌“篩—鑒—滅”一體化平臺的構(gòu)建
弧菌“篩—鑒—滅”一體化平臺的三功能評估
本文鏈接:研究構(gòu)建水產(chǎn)養(yǎng)殖弧菌“篩—鑒—滅”一體化平臺http://www.sq15.cn/show-12-2113-0.html
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