利用低倍光学显微镜光学检测不锈钢表面的细菌细胞

一种快速且经济高效的表面细菌细胞检测方法对于保护公共卫生至关重要，涉及食品安全、临床卫生和药品质量等多个方面。在此，我们首先建立了一种基于涂覆 3-巯基苯硼酸（3-MPBA）的金芯片的光学检测方法以捕获细菌细胞，该方法允许在低倍（10 倍）物镜下使用标准光学显微镜检测和定量细菌细胞。随后，将开发的光学检测方法与拭子采样相结合，实现了对负载在不锈钢表面上的细菌细胞的检测。以肠炎沙门氏菌（SE1045）和大肠杆菌作为模型细菌细胞，在优化条件下，我们对 SE1045 细胞的捕获效率高达 76.0%，对大肠杆菌细胞的捕获效率高达 81.1%（浓度为 Log 3 CFU/mL）。我们的测定显示细菌细胞浓度与图像中的细胞计数之间具有良好的线性关系，SE1045 和大肠杆菌细胞的检测限（LOD）均为 Log 3 CFU/mL。通过热处理进一步提高了检测大肠杆菌细胞的灵敏度，使检测限低至 Log 2 CFU/mL。此外，在与拭子收集结合后，成功应用于评估不锈钢表面的细菌污染，回收率约为 70%，这表明其在评估表面清洁度方面具有未来前景。整个过程在约 2 小时内完成，每个样本成本仅为 2 美元。鉴于标准光学显微镜成本约为 250 美元，我们开发的方法在资源匮乏环境中用于表面细菌污染控制的实际工业应用方面显示出巨大潜力。