抗生素的滥用使得耐药细菌(ARB)泛滥，耐药基因(ARGs)快速进化，这引发了全球健康危机。因此，开发一种简单、精确和适应性强的ARGs多重传感分析方法变得越来越紧迫。基于此，华中师范大学龚静鸣课题组以tetA (TDNA1)和tetC (TDNA2)为模型，构建了一种检测ARGs的智能温度控的多重光电电化学(PEC)检测方法，通过调节“货物”的交替释放来实现刺激响应性门控，从而同时检测多个四环素耐药基因。

本文要点：

（1）在PEC生物测定中嵌入了双温度响应纳米组件作为信号DNA标记：一个热响应聚合物(聚(n -异丙基丙烯酰胺)，PNIPAM)覆盖的介孔二氧化硅纳米颗粒(MSN)，并装载“货物”HgO纳米颗粒作为信号DNA1标记(S_DNA1-PNIPAM@MSN@HgONPs)，另一个为酒石酸锑(SbT)锚定的二氧化硅纳米球作为信号DNA2标记(S_DNA2-SbT@SiO₂NSs)。

（2）在20℃，低于PNIPAM的低临界溶解温度(LCST)时，S_DNA1-PNIPAM@MSN@HgONPs中的“守门人”PNIPAM处于ON状态，通过SiO₂的孔隙释放Hg²⁺。在LCST(40°C)以上时，处于OFF状态。同样，SbT的热依赖性解离使接枝的S_DNA2标签从OFF(20°C)切换到ON(40°C)，引发SbO⁺释放。释放的Hg²⁺和SbO⁺由于光活性层的结构演化为HgS/ZnS或Sb₂S₃/ZnS异质结构而触发放大的光电流，从而实现对多种ARGs: tetA、tetC、tetG、tetM、tetO、tetZ、tetX和tetW的敏感检测。结合热图分析，可实现12个样品中ARGs剖面的快速筛选。该生物测定方法简单，可用于多基因分析，检测限可达0.50 nM，并成功应用于实际污泥样品中四环素ARGs的测定。

参考文献：

Lijuan Liu, Xin Li, Qingfeng Yao, Yachen Hu, Hongwei Sun, Lizhi Zhang, and Jingming Gong. Temperature-Responsive Nanocarrier-Regulated Alternative Release of “Cargos” for a Multiplex Photoelectrochemical Bioassay of Antibiotic-Resistant Genes. Anal. Chem. 2022

DOI:10.1021/acs.analchem.2c03698

https://doi.org/10.1021/acs.analchem.2c03698