柔性SERS基底检测食源性致病菌：基于滤纸的新型方法

"这篇论文是首发论文，主题是利用基于滤纸的柔性表面增强拉曼散射（SERS）基底来快速检测食源性致病菌。作者包括李粮裕、马小媛和王周平，他们来自江南大学食品学院。研究中，通过种子生长法制备了Au@Ag纳米颗粒，并将这些纳米颗粒自组装在滤纸上，形成了SERS基底。此基底用4-巯基苯甲酸（4-MBA）作为拉曼信标分子进行性能评估。实验涉及五种常见的食源性致病菌：鼠伤寒沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、大肠埃希氏菌、福氏志贺菌和单核细胞增生李斯特氏菌。通过对这些菌株的SERS光谱分析，发现虽然主要峰位置相近，但各菌种的振动峰相对强度有显著差异，结合主成分分析（PCA）方法，能有效鉴别并区分这五种细菌。此外，研究还进行了定量检测，金黄色葡萄球菌和鼠伤寒沙门氏菌的最低检测限均为105cfu/mL。此工作对于食品安全领域的快速检测技术具有重要意义。" 这篇论文详细探讨了一种创新的食源性致病菌检测方法，即利用SERS技术结合柔性滤纸基底。SERS是一种强大的光谱分析技术，能够提高拉曼散射信号的强度，使得微弱的生物标志物信号也能被检测到。在实验中，科研人员首先通过化学合成手段制备了Au@Ag纳米颗粒，这是一种由金和银组成的复合纳米材料，具有优异的SERS活性。接着，这些纳米颗粒通过浸涂法均匀地沉积在滤纸上，形成了一种新型的、灵活的SERS基底。 为了验证这种基底的性能，研究人员选取了五种常见的食源性致病菌，它们分别是鼠伤寒沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、大肠埃希氏菌、福氏志贺菌和单核细胞增生李斯特氏菌。将这些菌悬液滴在基底上后，通过SERS光谱分析，观察到虽然不同菌种的主要峰位置大致相同，但是各菌种特有的振动峰相对强度差异明显。这一发现表明，通过比较这些振动峰的强度，可以实现不同菌种之间的区分。 为了进一步提升识别效率，研究团队引入了主成分分析（PCA）这一统计学方法。PCA能够减少数据的维度，将复杂的光谱数据简化，使得五种细菌的数据点能够清晰地聚集成五个独立的簇，没有重叠，从而实现对不同菌种的快速鉴别。实验结果证实，该方法对于金黄色葡萄球菌和鼠伤寒沙门氏菌的检测下限达到105cfu/mL，展示了其在实际应用中的潜力。 这项研究为食品安全领域提供了一种新型、快速、经济的检测技术，对于预防和控制食源性疾病具有重大意义。未来，这种方法可能被广泛应用于食品加工、储存和销售环节，以保障公众的健康安全。