研究内容

耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)对过多的抗生素表现出多重耐药性，因此，必须采用准确的检测方法及时进行鉴定，以便于采取有效的感染控制措施。

安徽工业大学张奎 构建了一种高效比率电化学发光(ECL)生物传感器，该生物传感器集成了多个核酸外切酶(Exo)III辅助循环扩增单元，用于快速检测痕量MRSA。结果显示，该传感器实现了单细胞水平的细菌检测，并在100-10 7 CFU/mL的范围内获得了良好的线性范围。相关工作以“ The Compact Integration of Multiple Exonuclease III-Assisted Cyclic Amplification Units for High-Efficiency Ratiometric Electrochemiluminescence Detection of MRSA ”为题发表在国际著名期刊 Analytical Chemistry 上。

研究要点

要点1. 作者开发了一种集成多个Exo III辅助循环扩增单元的电位依赖性比率ECL生物传感器，用于痕量MRSA的高灵敏度检测。为了增强ABEI-Au的O-R发射极和ZIF-8@CdS的R-O发射极的ECL强度，作者合成了Fe(III)金属有机凝胶(Fe-MOG)作为基质。许多Fe(III)活性中心对过氧化氢的催化还原加速了活性氧物种的产生。

要点2. 作者首先用Fe-MOG修饰电极，然后通过酰胺键将探针锚定在凝胶上，随后通过DNA双链互补配对固定ABEI-Au。适配体和MRSA之间发生特异性结合，导致最初与适配体结合的两条单链DNA链的释放(触发1和触发2)。触发器1随后启动探针1的打开，诱导核酸外切酶切割以产生单链，该单链可以与电极上的双链DNA形成T形DNA结构。因此，ABEI-Au在Exo III裂解时被释放。触发器2将启动探针2的打开，促进单链DNA的释放，该单链DNA可以在Exo III的帮助下与MOG的上链有效杂交。这一过程成功地促进了ZIF-8@CdS到电极。该反应导致O-R ECL信号的减少和R-O ECL信号升高，从而提高了基于比率的信号的精度。

要点3. 结果显示，该传感器实现了单细胞水平的细菌检测，并在100-10 7 CFU/mL的范围内获得了良好的线性范围。此外，该传感器在检测各种真实样本中的耐甲氧西林金黄色葡萄球菌和准确量化血清样本中的抗甲氧西林葡萄球菌水平方面表现出优异的性能，证明了其在应对临床细菌检测挑战方面的巨大潜力。

研究图文

图2. ECL生物传感器反应过程的表征。

图3. 评估生物传感器的选择性和稳定性。

图4. 缓冲液和10%血清中MRSA的定量。

文献详情

The Compact Integration of Multiple Exonuclease III-Assisted Cyclic Amplification Units for High-Efficiency Ratiometric Electrochemiluminescence Detection of MRSA

Yudie Sun, Xi Cheng, Yang Yi, Kehong Quan, Qian Chen, Kui Zhang,* Jing-Juan Xu

Anal. Chem.

DOI: https://doi.org/10.1021/acs.analchem.3c05410

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