現場檢測金黃色葡萄球菌的高靈敏新技術
金黃色葡萄球菌（Staphylococcus aureus，S. aureus）是引發食源性疾病的主要致病菌之一，對公共健康造成嚴重威脅。傳統的檢測方法雖然精確，但耗時長且操作復雜，無法滿足快速檢測的需求。本文介紹了一種基于CRISPR/Cas13a系統和化學發光共振能量轉移（CRET）的新型傳感技術，能夠高效、靈敏地檢測飲用水和牛奶中的Staphylococcus aureus，并具備現場檢測能力。
1. CRISPR/Cas13a系統與CRET的創新應用
本文提出的檢測策略結合了CRISPR/Cas13a的RNA識別與CRET的信號放大機制。通過CRISPR/Cas13a系統的特異性識別，能夠激活RNA酶的切割作用，并通過AuNPs（金納米顆粒）與辣根過氧化物酶（HRP）構建的化學發光體系，可以通過智能手機方便地現場檢測飲用水和牛奶中的金黃色葡萄球菌，實現信號的精準檢測，其檢測原理如下圖所示。該方法極大提高了檢測的靈敏度和特異性。
圖1. (A) CRISPR/ Cas13a輔助的CRET和(B)基于ICTS ICTS-CRISPR/Cas13a-CRET檢測金黃色葡萄球菌示意圖。
2. 高靈敏度與快速響應
該檢測方法在飲用水中的檢測限為20 CFU/mL，在牛奶中的檢測限為30 CFU/mL，且檢測時間僅需約2小時（圖2）。實驗表明，與傳統的AuNPs比色法相比，本文提出的技術靈敏度提升了10倍，使其能夠在低濃度的細菌污染環境中快速識別目標病原體。
圖2. 利用CRISPR/ cas13a輔助CRET分析不同金黃色葡萄球菌濃度的飲用水和牛奶樣品的相對化學發光強度。
3. 便攜性與現場應用潛力
為了實現現場檢測，研究團隊將CRISPR/Cas13a-CRET策略與免疫層析試紙條（ICTS）結合，成功實現了在飲用水和牛奶中檢測Staphylococcus aureus。用戶只需通過智能手機即可讀取試紙條上的化學發光信號，無需專業設備，進一步簡化了操作流程。這一技術展現了在食品安全、環境監測等領域的廣泛應用潛力。
總結：基于CRISPR/Cas13a系統和化學發光共振能量轉移技術的新型檢測平臺，為Staphylococcus aureus的高效檢測提供了一種便捷且靈敏的解決方案。其現場檢測能力和智能手機的便攜讀數功能，標志著該技術在食品安全監測中的重大突破，未來有望應用于更廣泛的病原體檢測領域。
參考文獻：Tao, Xiaoqi, et al. "Sensitive and on-Site Detection of Staphylococcus aureus Based on CRISPR/Cas 13a-Assisted Chemiluminescence Resonance Energy Transfer." Analytical Chemistry (2024).
來源：微生物安全與健康網，作者~高寶。
