通过特定基因编码产生的抗生素耐药性已成为一个重大的全球健康威胁和公共卫生问题。因此，快速、低成本和精确地检测抗生素耐药性基因(ARGs)在人类健康和安全领域是至关重要的。华中师范大学龚静鸣教授构建了一种智能的、pH-调节的可变换光电化学(PEC)探针S_DNA1-SbT@ SiO₂ NSs，并将其用于对两种典型的青霉素耐药性基因亚型bla_-CTX-M-1(标记为T_DNA1)和bla_-TEM(标记为T_DNA2)进行超灵敏检测。

本文要点：

（1）该PEC生物测定过程取决于在pH刺激下，对pH响应S_DNA1-SbT@ SiO₂ NSs复合物发生可变换解离，从而释放预嵌在三明治型DNA纳米组装体中的离子。在酸性条件下，标记的S_DNA1会解离(ON状态)从而触发SbO⁺的释放。在碱性条件下，标记的S_DNA1的解离则会被抑制(OFF状态)。对T_DNA2的检测是通过DNA杂交触发的金属离子释放所实现的。引入的发夹T-Hg²⁺-T片段会解开并与S_DNA2进行杂交，从而激发Hg²⁺的释放。

（2）SbO⁺或Hg²⁺离子会引发形成Sb₂S₃/ZnS或 HgS/ZnS异质结构,使得光电流放大,最终实现对青霉素耐药性的基因亚型的超灵敏检测。研究结果表明，该 PEC生物检测探针可以巧妙地将pH响应性、S_DNA标记、pH调节离子释放以及基于离子交换的信号放大策略相集成，实现了高灵敏度、特异性、低成本的ARGs多路检测，可以成功地用于测定大肠杆菌质粒中的bla_-CTX-M-1和bla_-TEM，因此也为开发新型的临床护理设备提供了新的策略。

Xin Li. et al. Smart pH-Regulated Switchable Nanoprobes for Photoelectrochemical Multiplex Detection of Antibiotic Resistance Genes. Analytical Chemistry. 2020

DOI: 10.1021/acs.analchem.0c02839

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.0c02839