Наночастицы для быстрого контроля вибрионов обеспечат безопасность морепродуктов и здоровье рыбы

Схема интегрированной платформы «скрининг-идентификация-стерилизация» для вибрионов. (a) Компоненты, (b) интегрированный процесс и (c) аналитический принцип. Автор: Команда профессора Чэнь Линсиня

Бактерии рода Vibrio являются основными патогенами в аквакультуре, вызывая вибриоз — заболевание, которое может привести к смертности до 90% в течение двух дней. Это не только наносит глобальные экономические потери в миллиарды долларов, но и создает угрозу безопасности пищевых продуктов через загрязненные водные продукты. Обычные методы обнаружения вибрионов требуют от трех до пяти дней для получения результатов и часто включают дополнительные этапы стерилизации, что делает практически невозможным оперативный контроль распространения инфекций.

Чтобы решить эту проблему, исследовательская группа под руководством профессора Чэнь Линсиня из Янтайского института прибрежной зоны Китайской академии наук разработала наночастицы AuAg с краево-сателлитной структурой (ES-AuAgNPs). Эти наночастицы обладают рядом характеристик, включая сплав Ag/Au, краево-сателлитную структурную design и интегрированные антимикробные компоненты.

В совокупности эти свойства наделяют ES-AuAgNPs усиленной пероксидазоподобной каталитической активностью, производительностью поверхностно-усиленной рамановской спектроскопии (SERS) и антибактериальными возможностями. Данное исследование недавно было опубликовано в журнале Advanced Science.

Используя тройную производительность ES-AuAgNPs и интегрируя модифицированный специфичный аптамерный зонд, исследовательская группа разработала портативную, модульную и сантиметрового размера платформу. Эта платформа способна одновременно проводить скрининг, валидацию и устранение трех пандемичных морских видов Vibrio: Vibrio parahaemolyticus, Vibrio vulnificus и Vibrio alginolyticus.

Платформа работает через скоординированный многоступенчатый механизм. Во-первых, ее колориметрическая способность на основе пероксидазоподобного катализа позволяет быстро проводить скрининг на наличие этих бактерий Vibrio через видимое изменение цвета, позволяя персоналу на месте оперативно выявлять потенциальные риски заражения. Во-вторых, функция обнаружения на основе SERS подтверждает идентичность обнаруженных бактерий с возможностью мультиплексирования. В то же время, присущие ES-AuAgNPs антибактериальные свойства гарантируют, что после обнаружения и идентификации бактерии могут быть эффективно уничтожены.

Платформа продемонстрировала выдающуюся производительность в быстром скрининге (2 минуты), чувствительной валидации (предел обнаружения ~ 50 КОЕ/мл) и эффективной антимикробной активности (45 мин, 100%). Ожидается, что эта интегрированная платформа, построенная вокруг ES-AuAgNPs, улучшит практику управления аквакультурой, обеспечивая беспрепятственный анализ и устранение бактерий Vibrio.

Больше информации: Yixuan Wu et al, Multifunctional Edged‐Satellite AuAg Nanoparticles‐Based Integration Platform for Screening, Validation, and Elimination of Vibrio Bacteria, Advanced Science (2025). DOI: 10.1002/advs.202516240. advanced.onlinelibrary.wiley.c … .1002/advs.202516240

Источник: Chinese Academy of Sciences