《食品科学》：河南农业大学赵慧君助理研究员等：鼠伤寒沙门氏菌免疫学检测方法的研究进展

沙门氏菌（Salmonella）为革兰氏阴性、两端钝圆的短杆菌，也是肠杆菌科的一种重要的致病细菌。沙门氏菌是引起食物中毒和伤寒的主要病原菌，在世界各地的食物中毒案例中，沙门氏菌感染居于首位，约占细菌性食物中毒病例的42.6%～60%。据统计，全球每年大约有1 600万 人感染沙门氏菌，其中死亡人数达155万 人，已成为公共卫生重大威胁。在沙门氏菌属中，鼠伤寒沙门氏菌（Salmonella Typhimurium）感染后的发病率最高，可导致食物中毒，严重者可导致死亡。此外，该菌还可引起畜禽感染，导致生产性能下降和死亡率升高，造成重大经济损失。鼠伤寒沙门氏菌不仅阻碍畜牧业的发展，也对人类健康构成严重威胁。因此，实现对畜产品中鼠伤寒沙门氏菌的精准、快速检测，是有效预防和控制沙门氏菌传播的重要措施。

分子生物学检测技术虽具备快速、高灵敏度的优势，但其存在假阳性风险较高的局限性，尤其在低浓度DNA样本中更为明显。与之相比，免疫学检测方法虽在灵敏度上通常不及分子生物学检测方法，却具有更强的特异性，更适用于实际样本的大规模筛查。近年来，免疫学检测方法经历了从传统酶联免疫吸附、免疫荧光标记，到胶体金免疫层析，再向集成纳米材料、微流控与智能信号读出的新型免疫层析与生物传感器方向的快速发展，逐步实现了检测灵敏度与便携性的协同提升。免疫学检测的核心在于利用抗原与抗体之间的高特异性结合反应进而产生可检测信号，以指示样本中目标物的存在。由于抗原-抗体反应的高效性和专一性，此类方法普遍具备灵敏度高、特异性强和检测速度快的优势，因此在鼠伤寒沙门氏菌检测领域受到广泛关注与应用。河南农业大学动物医学院的李奥、赵慧君*，龙湖现代免疫实验室的徐甜甜等人本文对鼠伤寒沙门氏菌免疫学检测技术研究进展进行概述，以期为开发适用于畜产品及植物源食品的快速、精准、便捷的鼠伤寒沙门氏菌检测产品提供参考。

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常规免疫学检测技术

1.1 酶联免疫吸附试验（ELISA）

ELISA是当前食品致病菌抗体检测的核心技术，其核心在于将特异性的抗原-抗体反应与高效的酶催化显色技术相结合，实现了对目标物的高灵敏、高通量检测。 该技术具有操作流程标准化、自动化程度高、检测结果稳定可靠的优势，且能同时处理大量样本，因此在食品安全监测、临床诊断及科研领域获得了广泛应用。

Dou Xuechen等构建了基于链霉亲和素-生物素体系与大颗粒荧光微球探针的检测方法，该方法将捕获抗体固定后识别鼠伤寒沙门氏菌，再以大粒径荧光微球偶联的检测抗体作为荧光探针，通过测量荧光强度直接定量，可在1 h内完成对牛乳中Salmonella Typhimurium的检测，检测限为346 CFU/mL。该方法具有特异性高、操作简便的特点，适用于食品中鼠伤寒沙门氏菌的快速筛查。Aruta等建立了一种标准化ELISA方法，通过检测人血清中O抗原特异性免疫球蛋白G（IgG）抗体定量鼠伤寒和肠炎沙门氏菌，其检测限为0.043～0.134 EU/mL，该方法适用于资源有限地区的疫苗临床试验与血清流行病学研究场景。Zhang Cui等则开发了基于双纳米抗体夹心结构与化学发光信号放大的检测方法，以可溶性纳米抗体（Nb9）为捕获抗体，噬菌体展示的纳米抗体（Nb1）为检测抗体，通过抗丝状噬菌体（M13）抗体识别噬菌体外壳蛋白（pVIII）蛋白实现信号放大，结合化学发光底物检测鼠伤寒沙门氏菌。其检测限为3.63×103 CFU/mL，灵敏度优于传统ELISA，但存在需6～8 h预培养及成本略高的局限性。

1.2 免疫荧光标记法

免疫荧光标记法基于抗原与抗体间的特异性结合反应，以荧光物质标记抗体，实现对目标细菌的精准识别与靶向结合，从而在荧光显微镜下实现对目标细菌的可视化检测。该技术具有高度特异性与高灵敏度，能够有效区分目标菌与非目标菌，同时保持样本完整性，广泛应用于微生物快速检测、定位及鉴定研究。

Zhuang Quanquan等建立了基于抗鼠伤寒沙门氏菌IgG稳定的金纳米簇，与目标菌发生特异性免疫凝集反应，通过荧光显微镜直接观察，其检测范围在7.0×103～3.0×108 CFU/mL，检测限为1.0×103 CFU/mL，检测响应时间为3 min。该方法灵敏度显著优于传统ELISA方法，但存在依赖特定抗体且需荧光显微镜观察的局限性。Yang Liju等开发了基于免疫荧光聚集的测定法，该方法利用不同发射波长（525 nm和705 nm）的量子点分别标记抗大肠杆菌O157:H7和抗沙门氏菌抗体，结合特异性抗体包被的磁珠捕获目标菌，形成磁珠-细菌-量子点复合物，通过测量两个荧光峰强度实现同时定量检测，检测限为1.0×103 CFU/mL，响应时间仅3 min。该方法优势在于无需复杂前处理且灵敏度优于传统ELISA，同样存在依赖特定抗体与荧光显微镜观察的限制。Fang Shunyan等建立了基于双色量子点偶联抗体与磁珠分离技术的检测方法，该方法是利用消逝波的短穿透深度和细菌与纳米孔的尺寸差异。两种细菌分别由有机荧光染料（Cy3）标记适配体（大肠杆菌O157:H7）和有机荧光染料（Cy5.5）标记适配体（鼠伤寒沙门氏菌）识别。游离适配体可进入纳米孔，荧光信号减弱；结合细菌的适配体因细菌尺寸大于孔口无法进入，荧光保留并被探测。通过交替激发双色荧光，同时定量两种细菌。可在2 h内同步检测大肠杆菌O157:H7和Salmonella Typhimurium，检测限为104 CFU/mL。该方法具备多目标检测潜力，但灵敏度中等且需依赖荧光检测设备。

1.3 胶体金免疫层析检测（GICA）

GICA是食品和临床领域常用的快速诊断技术之一，该项技术是以胶体金作为可视示踪物，与抗原抗体结合并且能在固相载体上发生反应，最终实现目标物质的快速检测。该技术具有检测速度快、操作方便、结果易判读等优点，广泛应用于食品检测、疾病诊断、药物残留检测等多个领域。

Wu Youxue等采用可自身配对的单克隆抗体1B4，用胶体金标记作为捕获抗体，与沙门氏菌结合后，被固定于试纸条上的同种抗体再次捕获形成夹心复合物，通过金颗粒显色实现快速检测。该试纸条可在15 min内检出18 种沙门氏菌，标准菌液检测限为4×105 CFU/mL， 鸡肉样本富集后灵敏度达1 CFU/mL。该试纸具备检测快速、广谱及高灵敏度的优势，但需依赖6～7 h的样本预富集过程，一定程度上延长了整体的检测周期。Wonsawat等开发了一种通过固定单克隆抗体捕获Salmonella Typhimurium，结合多克隆抗体-胶体金偶联物进行夹心反应实现肉眼可见显色，并利用丝网印刷电极测量电导率实现定量的检测方法。该方法可在30 min内完成，检测限为10 CFU/mL，检测范围为10～108 CFU/mL，适用于现场便携式快速筛查场景。

以上所述常规免疫学方法（ELISA、免疫荧光标记法与GICA）在鼠伤寒沙门氏菌检测中表现出一些共性特点以及各自的创新优势（表1），并展现出良好的实用性与可靠性。然而，随着检测需求的不断提升，其在灵敏度、检测速度及操作便捷性等方面仍存在一定的局限。为此，研究人员通过引入纳米材料、微流控、生物传感及多重信号放大等策略，开发更为先进的新型免疫学检测技术，进一步提升检测性能并拓展其应用场景，下文将系统介绍近年来涌现的新型免疫学检测技术及其研究进展。

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新型免疫学检测技术

2.1 新型免疫层析技术

侧流免疫层析（LFIA）作为非常有潜力的即时检测技术，已在食品安全、环境监测以及临床诊断等领域得到广泛应用。该技术结合了量子点、纳米酶等纳米材料的特性，以及双信号检测所具备的高灵敏度和高特异性，有效克服了传统金标LFIA颜色信号单一、灵敏度低等不足。

2.1.1 量子点免疫层析技术

为克服传统GICA信号单一、灵敏度有限的不足，近年来引入量子点等荧光纳米材料作为标记物，开发出量子点免疫层析技术。该技术凭借量子点的高荧光强度、光稳定性及多色发射特性，显著提升了检测的灵敏度与多重检测能力，为复杂样本中鼠伤寒沙门氏菌的快速定量提供了新途径。

Shang Yuting等采用链置换环介导等温扩增提高特异性，扩增产物与量子点纳米珠标记的抗体结合，在试纸条上形成夹心免疫复合物，通过荧光读取仪测量测试线与对照线的荧光强度，实现了Salmonella Typhimurium的定量检测，其检测限为10－1 CFU/mL、肉眼视觉检测限（在紫外灯下可见）为103 CFU/mL，检测范围为102～107 CFU/mL。该方法通过将链置换探针引入恒温扩增以消除假阳性，并采用量子点纳米珠替代传统胶体金作为荧光标记物，从而在实现超高灵敏度和高特异性的同时，保持了操作简便、无需复杂设备的优势，尤其适用于食品样本的现场快速筛查。Zhang Bo等利用聚乙烯亚胺在SiO2核表面形成正电夹层，通过静电吸附密集组装羧基化量子点，形成SiO2@PEI-QDs荧光纳米复合物作为标记探针，结合侧向流动免疫分析技术，在试纸条上捕获鼠伤寒沙门氏菌，用于快速检测牛奶中的Salmonella Typhimurium，其检测限为5×102 CFU/mL。Zheng Shuai等将双量子点壳层的二氧化硅纳米珠（Si@DQD）作为荧光标记探针，与样品混合后加载至双通道侧向流动免疫分析试纸条，通过双通道捕获抗体分别识别鼠伤寒沙门氏菌和大肠杆菌O157:H7，其检测限达50 cells/mL，且兼具优异稳定性、特异性与操作便捷性，在真实样本检测中展现出良好的应用潜力。

2.1.2 纳米酶免疫层析技术

纳米酶是一类具有类酶催化活性的纳米材料，可为免疫层析技术带来新的信号放大机制。纳米酶免疫层析技术不仅避免了传统酶标记对温度与保存条件的苛刻要求，还可通过催化底物显色或产生光热信号实现多重信号输出，显著提升了检测灵敏度与稳定性。

Shu Rui等构建了基于三金属PtMnIr纳米酶的免标记免疫层析试纸条，该试纸条利用纳米酶与Salmonella Typhimurium的特异性吸附作用进行检测，无需抗体修饰步骤，显著降低检测成本并简化操作流程；进一步结合3D打印技术后，其灵敏度达传统金标法的50 倍以上，检测限低于10 CFU/mL。Gao Mingyue等开发了一种基于磁性V形微流控芯片的纳米酶生物传感器，通过堆叠Fe3O4/金纳米颗粒形成空间受限微反应器，并利用V形结构增强底物传质效率，实现30 min内完成检测，检测限为5.6 CFU/mL。

2.1.3 脂质体免疫层析技术

脂质体作为一种可包裹大量信号分子（如荧光染料、酶等）的生物相容性载体，被广泛应用于免疫层析信号放大系统。脂质体免疫层析技术通过脂质体破裂释放内载信号物质，实现信号级联放大，从而大幅提高检测灵敏度，尤其适用于低浓度目标菌的现场快速筛查。

Leem等开发了基于磺酰罗丹明B（SRB）脂质体为荧光探针的免疫层析试纸条，检测范围为106～107 CFU/mL，能在10 min之内实现对Salmonella Typhimurium的快速、灵敏的检测，并且与商用抗体相比，其特异性高。Shukla等建立了基于免疫脂质体包裹SRB并标记抗Salmonella Typhimurium（IgG）抗体的免疫层析试纸条方法，用于快速检测鼠伤寒沙门氏菌，其检测限为102 CFU/mL，灵敏度显著优于商用胶体金试纸条。Yang Ran等建立了基于脂质体包裹辣根过氧化物酶（HRP）的酶级联反应原理，检测限为50 CFU/mL。该侧向流动检测法（LFA）无需仪器即可在15 min内实现食品中鼠伤寒沙门氏菌在102～106 CFU/mL范围的现场快速定量检测，其灵敏度比传统LFA提升4 个数量级、强选择性及在牛奶样品中的高回收率（92.3%～107.6%）是核心优势，但脂质体稳定性及多步液体操作可能影响实用性。

2.1.4 双信号免疫层析技术

为进一步提高检测的可靠性与抗干扰能力，多模式免疫层析技术应运而生。该技术整合比色、荧光、光热、电化学等两种或多种信号输出方式，通过信号互补或协同放大，不仅提升了检测灵敏度与准确性，也增强了在复杂食品基质中的适用性。

Li Yuechun等研制出一种双重功能互补增强免疫层析试纸条，以Au纳米颗粒为显色探针，SiO2载聚诱导荧光分子为荧光探针，以Salmonella Typhimurium细菌为研究对象。这种新的分析方法利用了比色与荧光信号的共同变化实现。该方法可实现对牛乳样品的快速检测，检测限可达到302 CFU/mL。Jiang Liu等 开发了一种基于磁性普鲁士蓝纳米颗粒的双读出侧向流免疫层析试纸，通过整合磁分离富集与光热/比色双信号对Salmonella Typhimurium进行检测，使检测灵敏度分别在光热模式达到1.04×103 CFU/mL和在比色模式下为2.5×103 CFU/mL。该方法较传统胶体金法提升10 倍和4 倍，在实际牛奶和生菜样本中回收率为89.1%～111.9%，且通过磁分离有效克服了复杂基质干扰，为食品安全快速检测提供了高灵敏解决方案。Yin Xuechi等以三金属纳米酶（Pt-NiCo）@单宁酸为基础，构建三金属纳米花-比色-催化-光热多重模式信号输出，实现对Salmonella Typhimurium的高灵敏度分析。该方法在纯培养条件下光热模式达到500 CFU/mL， 较传统比色方法灵敏度提高20 倍，且在脱脂乳样品中回收率达到88.08%～99.41%，验证了该方法的可靠性。Duan Hong等基于Fe3O4@CuS纳米粒子的磁分离富集与双模式信号转换原理构建了检测方法，光热检测限为7.7×103 CFU/mL，比色模式为5×104 CFU/mL。该方法适用于牛奶中Salmonella Typhimurium的现场筛查，优点是磁分离提升抗干扰性且光热灵敏度较比色模式提高5 倍，回收率为91%～103%，缺点是光热模式需外置红外激光与测温设备。Preechakasedkit等开发了基于激光诱导石墨烯集成LFIA试纸条的双模式比色/电化学传感器，用于检测Salmonella Typhimurium，电化学模式检测限为10－1 CFU/mL，线性范围为10－1～108 CFU/mL，比色模式检测限为103 CFU/mL，时间为27 min。该传感器具有极高的灵敏度、无需细菌富集或扩增即可直接 用于多种实际食品样品的快速现场检测，结果与标准培养法高度一致，为食品安全监测提供了一种灵敏、快速且操作简便的实用工具。表2介绍了4 种新型免疫层析技术的相同点与创新点，为后续研究选择或改进免疫层析方法提供了直观对比依据。

2.2 免疫磁珠分离（IMBS）技术

IMBS通过在磁珠表面偶联特异性抗体，使其能够精准识别并捕获样品中的目标细菌，进而借助外部磁场实现对该细菌的高效分离富集。该方法操作简便、分离快速，能显著提高检测灵敏度，尤其适用于复杂样品基质中低浓度病原菌的分离提纯，为后续检测分析提供了极大便利。

Tokunaga等将甲醛吸附、IMBS技术与微流控芯片技术相结合，建立了鸡肉中Salmonella Typhimurium的快速定量分析新技术，其检测限为3.3×103 CFU/g。与荧光显微镜计数具有较好的相关性，该项目的实施将为食品中的微生物健康风险评价提供一种新的技术手段。Li Fan等采用IMBS、叠氮溴代丙啶和多重PCR相结合，实现原料中Salmonella Typhimurium、副伤寒沙门氏菌的快速同步检测。其在加标生肉中的检测限分别低至10 CFU/mL 和100 CFU/g，全程耗时不足6 h。该方法在不增加细菌数量的前提下，实现了对活体细菌的快速识别，提高了检测的准确度。Srisa-Art等采用抗体改性的磁性微球对样品中的目标菌进行“捕获”和“富集”，然后用β-半乳糖苷酶催化吡喃半乳糖苷生成红色产物，实现对样品的可视化分析，90 min可以达到100 CFU/mL。 该方法在国际上率先实现了对禽粪、全脂乳等复杂样品的检测，并实现了免培养的便携式现场快速检测。Fu Shiqian等基于磁珠-适配体-金纳米粒复合物猝灭DNA银簇荧光的“信号恢复”原理，检测限为98 CFU/mL， 检测范围为3.7×102～3.7×105 CFU/mL。该方法适用于实验室环境检测牛奶中Salmonella Typhimurium，优点是灵敏度极高且线性范围宽，缺点是需130 min检测时间且涉及多步纳米材料制备，操作复杂性高。Guo Ruya等 开发了基于免疫磁分离、纳米簇信号放大和智能手机图像分析的便携式生物传感器，其原理是利用抗体修饰的磁珠捕获Salmonella Typhimurium，再通过葡萄糖氧化酶-纳米簇催化葡萄糖产生过氧化氢，并借助过氧化物试纸条显色，最后由智能手机APP在HSL颜色空间下分析图像饱和度以实现定量检测。该传感器检测限低至 16 CFU/mL，线性范围为101～105 CFU/mL，鸡肉样本平均回收率达99.8%，具有良好的特异性与准确性，适用于现场、快速、低成本筛查食品中的Salmonella Typhimurium。Xiang Xinran等建立了基于指驱动微流控的生物传感器，其原理是通过免疫磁珠捕获Salmonella Typhimurium并形成三明治复合物，再利用滚环扩增产生重复序列激活CRISPR/Cas12a的反式切割活性，切割ssDNA荧光报告分子产生信号，并通过3D打印检测器与智能手机APP进行荧光采集与分析。该传感器检测限为1.93×102 CFU/mL，线性范围达101～108 CFU/mL，具有良好的特异性与准确性，适用于复杂食品样本中沙门氏菌的现场、快速、高灵敏度检测。

2.3 生物传感器

生物传感器检测机理的核心在于其分子识别元件能与待测物发生特异性结合，并将反应产生的生物、化学或物理信号（如光、热）高效转换为易于检测和分析的电信号或光信号。该技术集特异性、灵敏性与实时性于一体，实现了对目标物的快速、精准检测，且通常无需复杂样品前处理，在现场快速筛查和在线监测中展现出显著优势。

2.3.1 电化学生物传感器

电化学生物传感器通过将抗原-抗体识别事件转化为电信号（如电流、电位或阻抗变化），实现对待测物的高灵敏、定量检测。该类传感器具有响应快速、操作简便、易于微型化与集成化等特点，尤其适合开发为便携式设备，用于现场快速筛查。

Yentongchai等开发了基于免标记的电化学侧流免疫测定，并将其与近场通讯相结合，该传感器在15 min内即可完成检测，线性检测范围为 1～104 CFU/mL，检测限达0.93 CFU/mL。该检测方法具有高灵敏度、便携性和免标记简化流程的优点，但存在检测时间较长和需特定温度储存的缺点，仍具应用潜力。Sun Mimi等建立了一种可用于现场快速检测Salmonella Typhimurium的便携式快速电化学免疫装置，该装置利用固定有抗鼠伤寒沙门氏菌抗体捕获目标菌，随后酶标抗体或电化学探针与结合菌反应，产生的电化学信号由电子集成模块转换并无线传输，从而实现即时定量检测，检测限为105 CFU/mL，线性范围可达4 个量级，为5×102～8×106 CFU/mL。该装置采用三维多孔碳纳米球气凝胶电极材料，提升检测灵敏度，且成本低廉，非常适合于在受限的环境中进行食品安全监控。Sun Qiaoling等开发了基于壳聚糖修饰的夹心式电化学免疫传感器，利用电极表面固定的抗鼠伤寒沙门氏菌抗体捕获目标菌，再加入HRP标记的检测抗体形成夹心复合物，在硫氨酸电子媒介体辅助下催化H2O2产生电流信号，通过电流强度定量检测细菌，检测限为35 CFU/mL。该传感器适用于牛奶和鸡蛋等复杂食品基质中Salmonella Typhimurium的快速检测，具有无需昂贵仪器、检测限低、线性范围宽、特异性高且稳定性好的优点，但依赖于抗体、可能受样品基质干扰且需冷链保存。

2.3.2 荧光生物传感器

荧光生物传感器以荧光信号作为输出，凭借其高灵敏度、强特异性及可视化的优势，在微生物检测中广泛应用。结合纳米材料、微流控技术与智能信号读出方式，荧光生物传感器不断向更高灵敏度、更快速响应及更便捷操作的方向发展。

Hu Qiwei等利用抗体修饰磁性纳米珠捕获Salmonella Typhimurium并用荧光微球标记，通过低梯度磁场将三维细菌压缩至二维平面减少信号重叠。结合荧光显微镜成像和Faster卷积神经网络深度学习算法自动识别计数荧光斑点，实现细菌定量。适用于牛奶等食品安全检测，2.5 h内检测限达55 CFU/mL，线性范围69～1 100 CFU/mL，加标回收率85.31%～110.48%，特异性好，具有多重检测潜力。Hao Li等开发了利用免疫磁性纳米粒子捕获Salmonella Typhimurium的传感器，结合量子点标记抗体与二氧化锰纳米花形成三明治结构，经谷胱甘肽溶解释放量子点，通过荧光强度定量细菌，检测限为43 CFU/mL，检测范围为102～107 CFU/mL。该方法专用于食品安全如鸡肉，具有高灵敏度、宽线性范围、优异回收率和特异性，检测流程在微流控芯片上实现自动化。He Xiaoxiao等开发了Salmonella Typhimurium快速检测方法，该方法是先将待测Salmonella Typhimurium与抗体偶联的RuBpy掺杂荧光纳米颗粒（Ab Salmonella Typhimurium FNPs）孵育形成细菌-荧光纳米颗粒复合物，然后直接引入基于正介电泳的微流控系统，在交流电压作用下，标记了FNPs的沙门氏菌受正介电泳力驱动向电极移动并富集于电极间隙，未结合探针被流场带走，通过荧光显微镜定量富集菌的信号。该方法适用于低浓度细菌检测，如饮用水和食品样品中的Salmonella Typhimurium。在去离子水中检测限为56 CFU/mL，矿泉水中为110 CFU/mL，检测时间小于2 h，免洗脱步骤，且比传统FITC标记灵敏度提升10 倍以上。Wang Siyuan等开发了基于微流控芯片、荧光标记与智能手机视频处理的在线生物传感器，其原理是通过免疫磁珠分离Salmonella Typhimurium并浓缩，再用荧光微球标记形成荧光细菌，随后将其注入微流控芯片，利用智能手机内置荧光显微镜系统拍摄视频，并通过帧间差分算法实时计数荧光斑点以定量细菌数量，该传感器检测限为58 CFU/mL，线性范围为1.4×102～1.4×106 CFU/mL，具有高特异性、在线检测能力和良好实用性。该方法适用于液态食品中沙门氏菌的实时、快速、高灵敏度监测。Han Lu等开发了基于上转换荧光与内滤效应的磁性氧化石墨烯（MNPs@GO）生物传感器，结合自设计荧光比色皿，用于同时检测鸡肉样品中的Salmonella Typhimurium和金黄色葡萄球菌。其原理是利用酶标记的适配体与目标菌结合后从磁性氧化石墨烯上脱离，阻断酶催化显色反应，进而被3,3’,5,5’-四甲基联苯胺（TMB）氧化物或5-溴-4-氯-3-吲哚基磷酸盐/硝基蓝四唑猝灭并转换荧光信号，检测限分别为14 CFU/mL和33 CFU/mL，检测时间为40 min内。该传感器具有高灵敏度、快速检测、良好的选择性、可重复使用的荧光比色皿以及较低的试剂消耗，适用于复杂食品基质中食源性病原体的快速、准确检测，在食品安全现场监测中具有应用潜力。Zhang Qi等建立了基于杂交链式反应（HCR）-CRISPR/Cas12a驱动、比率荧光读出的双信号放大生物传感器，用于牛奶中Salmonella Typhimurium的超灵敏检测。适配体识别目标菌后触发HCR进行第一级信号放大，产生的多聚T单链DNA激活CRISPR/Cas12a的反式切割活性，进而切割双标记（羰基荧光素和四甲基罗丹明）的ssDNA探针，导致荧光共振能量转移消失，通过测量520 nm与580 nm的荧光强度比值（F520/F580）实现定量分析，检测限低至0.8 CFU/mL， 线性范围为1.48～1.48×107 CFU/mL。该传感器具有极高的灵敏度、宽线性范围、高特异性以及良好的抗干扰能力，整个检测过程可在均相溶液中一步完成，有效避免了假阳性结果，为复杂食品基质中食源性病原体的快速、精准诊断提供了一种创新可靠的检测平台。Xie Maomei等开发了基于表面增强拉曼光谱（SERS）与ATP生物发光双模式信号的免疫传感器，通过构建噬菌体纳米复合材料（ConA-Fe3O4@AuNPs）捕获探针和适配体纳米复合材料（Apt-Au@PB@Au@AgNPs）信号探针，形成三明治复合结构，实现对Salmonella Typhimurium的高效捕获、光热灭活与同步检测，SERS信号用于定量总菌数，光热裂解释放ATP触发生物发光信号以检测活菌数，死菌数通过两者差值计算，检测限低至4.99～8.56 CFU/mL，检测时间≤2.5 h。该传感器具有高灵敏度、高特异性、快速响应和100%灭菌效率，适用于食品样品中活/死/总菌的同时检测与安全控制，在食品安全与生物过程监控中具有广泛应用潜力。Zhao Yan等开发了基于CRISPR/Cas12a与金属有机框架（ZIF-8@FLS）的荧光生物传感器，通过重组酶辅助扩增技术预扩增、Cas12a靶向识别与转切活性触发乙酰胆碱酯酶释放，催化产生乙酸导致ZIF-8@FLS降解并爆发性释放荧光分子，实现多重级联信号放大，检测限为1.3×102 CFU/mL。该传感器对Salmonella Typhimurium具有高灵敏度、高特异性、良好重复性与稳定性，检测时间约2 h，适用于食品中病原菌的快速、准确检测，在食品安全与现场监测中具有广泛应用前景。

2.3.3 比色生物传感器

比色生物传感器依靠肉眼可辨的颜色变化实现检测结果判读，无需复杂仪器，尤其适用于资源有限环境下的现场快速筛查。近年来，借助纳米酶催化、智能手机图像分析等技术，比色传感器的灵敏度与定量能力显著提升，成为食品安全监测中极具潜力的工具。

Li Qianru等开发了基于抗体功能化金纳米粒子的双步比色生物传感器，可在15 min内肉眼可视或光谱定量检测鸡肉样本中低至1 CFU/mL的Salmonella Typhimurium。该传感器通过盐诱导聚集策略，大幅提升了检测灵敏度与效率。Jeyaraj Pandian等基于镍纳米粒子的过氧化物酶模拟活性催化显色反应检测Salmonella Typhimurium，利用抗体-柠檬酸修饰的氧化镍纳米粒子（Ab-CA-NiOGs）特异性捕获鼠伤寒沙门氏菌，其过氧化物酶模拟活性催化底物TMB氧化产生蓝色产物，其光热效应808 nm激光可高效杀灭捕获的细菌。适用于食品中病原体检测，检测限低至10 CFU/mL，特异性强，检测与杀菌一体化，60 min内完成。Guo Ruya等利用旋转磁场和少量免疫磁纳米颗粒从大体积样品中特异性分离目标菌，形成磁细菌；再通过TCO/Tz点击化学反应将过氧化氢酶标记的抗体与磁细菌结合，形成酶细菌；酶细菌上的过氧化氢酶分解过量过氧化氢，剩余的过氧化氢在辣根过氧化物酶作用下刻蚀金纳米棒，使其从深蓝色变为粉红色并产生吸收峰位移，通过测量峰位移即可定量检测鼠伤寒沙门氏菌，检测限为35 CFU/mL，线性范围为101～105 CFU/mL，3 h内完成。Ye Siyi等建立了基于3D打印螺旋混合器与磁性连续流动分离技术，集成于离心管中实现Salmonella Typhimurium检测。通过免疫磁珠捕获细菌，Au@Pt纳米酶标记形成复合物，螺旋混合器手动产生涡流促进反应，重力驱动磁性分离富集目标菌。复合物催化H2O2-TMB产生蓝色产物，智能手机分析颜色饱和度定量，检测限为16 CFU/mL，线性范围为9×101～9×105 CFU/mL。该方法具有灵敏度高、操作简便、成本低（约40 美元）、全流程单管防污染等优势，支持大体积样本现场快速筛查，无需电力，特别适合资源有限地区食品安全监测。Wang Lei等基于离心管比色生物传感器利用免疫镍纳米线网在磁场下形成捕获结构，通过反复倒置离心管使大体积样品流经纳米线网，特异性分离Salmonella Typhimurium；金铂纳米酶标记目标菌并催化TMB显色，智能手机分析颜色饱和度进行定量。该传感器检测限达21 CFU/mL，线性范围为1.2×101～1.2×104 CFU/mL，全程2 h内完成，成本约20 美元，具备高灵敏度、良好特异性与重复性，且无需外部设备与电力支持。所有操作在单支离心管中完成，有效避免交叉污染，适用于猪肉等食品样本中Salmonella Typhimurium的现场快速筛查，特别适合资源有限地区的现场应用。

表3归纳了电化学、荧光及比色生物传感器在检测鼠伤寒沙门氏菌时的共同原理，并从信号类型、灵敏度、设备依赖及适用场景等方面突出了各自的创新优势。

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结 语

Salmonella Typhimurium免疫学检测技术正在向着精准化、快速化、便捷化与低成本方向持续发展。未来研究将聚焦于融合多种技术优势，例如耦合免疫学检测与CRISPR/Cas基因编辑系统以提升检测特异性与灵敏度，显著降低假阳性结果；同时开发低成本识别元件，如功能化纳米材料、人工合成核酸适配体及单域抗体以进一步降低检测成本；重点构建便携式现场快速检测平台，结合智能化层析试纸条技术与智能手机终端的数据集成系统，实现非专业人员参与的实时检测，省去实验室送检流程；针对牛奶、肉类等复杂基质样本，将着力研发新型前处理与干扰消除策略，以确保检测结果可靠性。最终目标是建立免培养超灵敏检测体系，该体系具备分钟级响应、免预增菌、操作简易、成本低廉及适用于从标准实验室到资源有限场所等多种环境的特点，为保障人类与动物健康提供普适性技术支撑。

第一作者

李奥河南农业大学动物医学院硕士研究生。本科就读于信阳农林学院，动物科技学院；硕士研究生就读于河南农业大学，动物医学院。研究方向为动物疫病防控与检疫方向，熟练掌握蛋白纯化及荧光生物传感器构建技术，包括亲和层析、抗体纯化工艺优化、纳米荧光探针标记，精通传感器灵敏度评估与靶标定量表征。

通信作者

赵慧君助理研究员，河南农业大学动物医学院教师。农学博士，主要从事分子免疫学与快速检测技术的研究工作。作为骨干成员参与国家自然科学基金面上项目、十四五国家重点研发计划和河南省科技攻关等项目。获国家发明专利授权1 项，在国内外知名学术期刊上发表论文9 篇。

引文格式：

李奥, 徐甜甜, 刘垚, 等. 鼠伤寒沙门氏菌免疫学检测方法的研究进展[J]. 食品科学, 2026, 47(14): 370-378.DOI:10.7506/spkx1002-6630-20251104-020.

LI Ao, XU Tiantian, LIU Yao, et al. Research progress on immunological detection methods for Salmonella Typhimurium[J]. Food Science, 2026, 47(14): 370-378. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-20251104-020.

实习编辑：辉煌；责任编辑：张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。图片来源于文章原文及摄图网

为对标农业农村部2035年科技规划及“十四五”“十五五”发展方向，推动农产品加工与储运的工程化、智能化、绿色化升级，由湖南省农业科学院、湖南农业大学、北京食品科学研究院、国际食品科技联盟（IUFoST）、中国农业大学、岳麓山工业创新中心、湖南欧美同学会主办，湖南大学、中南林业科技大学、长沙理工大学、湖南中医药大学、湘潭大学、岳麓山实验室、木本油料资源利用全国重点实验室协办，中国食品杂志社、洞庭实验室、湖南省食品科学技术学会、湖南省农产品加工与质量安全研究所、湖南农业大学食品科学技术学院、Springer Nature-《Agricultural Products Processing and Storage》杂志承办的“第二届农产品加工与食品制造国际学术研讨会—创新引领绿色智造，AI赋能科技进步”，将于2026年9月19-20日（9月18日会议报到）在中国 湖南 长沙召开。

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北京食品科学研究院、中国食品杂志社和全国糖酒会组委会将于2026年10月15-17日在江苏省南京市南京国际博览中心举办第115届全国糖酒会食品科技成果交流会。食品科技成果交流会期间举办食品科技成果展，本届科技成果展以我国当前食品产业科技需求为导向，重点邀请“十四五”以来获得国家和省部级重要科研项目支持产出的食品科技新成果、新技术、新产品参展，并针对企业技术需要开展精准对接服务。扫描下方二维码即可申请展位。

为进一步促进动物源食品科学理论的完善与创新，加速科研成果向实际生产力的转化，助力产业实现高质量、可持续发展，由北京食品科学研究院、中国肉类食品综合研究中心、中国食品杂志社与海南大学、海南热带海洋学院、江西农业大学共同举办的“2026年动物源食品科学与人类健康国际研讨会”，将于2026年11月14-15日（11月13日报到）在中国 海南 海口召开。

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