噬菌体鸡尾酒用于细菌病原体的多重检测

Author: Mika Huang     Date: February 21, 2023

公共卫生领域迫切需要快速,定量和灵敏的检测方法用于细菌病原体的多重检测。在本研究中,通过对M13KE噬菌体对进行双重修饰,次要衣壳蛋白pIII上展示特异性识别病原菌的靶向肽,主要衣壳蛋白pVIII上修饰链霉亲和素结合肽(streptavidin-binding, StrB),肽靶向肽可特异性识别目标细菌,并且与荧光标记的链霉亲和素结合后,StrB肽可有效的将信号放大。通过纳米流式检测技术和荧光显微成像,可以清晰地区分出从单个病原菌发出的明亮荧光与背景。

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本研究构建了靶向大肠杆菌O157:H7,鼠伤寒沙门氏菌和铜绿假单胞菌的噬菌体,并通过大量过量的其他非靶标细菌验证了高特异性。通过纳米流式检测技术分析,仅使用40 mL的样本量,在其他非病原菌存在的情况下,目标病原菌的检出限约为102个细胞/mL,将三种双重修饰的噬菌体组合成鸡尾酒,还可以同时定量并线性检测三种靶细菌病原体。

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图1. 不同菌株与噬菌体O157S-M13KE-StrB的结合

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图2. 不同比例的大肠杆菌O157:H7与其他非靶标细菌的混合分析

基于纳米流式检测,可以分辨出病原菌株E. coli O157:H7表现出的较强荧光信号,还可以检出其他非病原菌株发出的弱荧光信号。

Analytica Chimica Acta, 2021, 1166, 338596.