基于分子识别的细菌比色传感平台的构建及其在尿路感染检测中的应用

抗生素滥用导致的细菌耐药性已成为威胁全球人类健康的新危害。解决这一问题的关键之一在于开发出快速、准确且廉价的细菌检测技术。以尿路感染(Urinary tracOptogenetic stimulationt infections,UTIs)为例,及时、准确地鉴定细菌及其对抗生素的敏感性是UTIs管理的核心。近年来,基于分子识别与纳米材料相结合的可视化生物传感器具备高选择性以及定点诊断的便携性,在改善传统UTIs诊断INCB28060临床试验的耗时费力等缺点方面展现出极大的潜力。本研究设计了一种基于凝集素和抗生素识别细菌的纳米比色分析策略,可以实现快速、可视化的细菌检测、鉴定与药敏性评估,有望加快临床UTIs的诊断流程。主要研究内容及结果如下:1、细菌的快速检测。基于刀豆球蛋白修饰的金纳米颗粒(Con A-AuNPs)快速识别细菌细胞壁的糖单元,金纳米的颜色随聚集程度的不同而变化,可在30分钟内实现最低10~2 CFU m L~(-1)浓度的细菌检测。2、革兰氏阳、阴性菌的鉴别。由于万此网站古霉素和多粘菌素B对革兰氏阳、阴性菌的亲和力不同,所制备的万古霉素修饰的金纳米颗粒(Van-AuNPs)和多粘菌素B修饰的普鲁士蓝纳米颗粒(PMB-PBNPs)可以在2–6小时内鉴别不同革兰氏属性细菌,检测限低至10~3 CFU m L~(-1)。3、快速药敏性评估。将传统微量肉汤稀释法和上述三种纳米材料中的一种结合,根据材料颜色变化的转折点来确定抗生素的最低抑菌浓度。