超灵敏方法在食品和医院中发现细菌孢子

于默奥大学的研究人员最近开发了一种高灵敏度的方法来检测细菌孢子——在极端条件下存活的坚韧微生物，可导致食物中毒和感染。这种方法可以帮助改善食品安全和医疗保健

细菌孢子是自然界中最具弹性的生物之一。当细菌进入休眠状态以在不利条件下生存时，就会形成这些微小的种子状结构。它们可以忍受极端环境，包括沸水、普通消毒剂和辐射——这些条件会杀死大多数细菌。

它们的弹性和在条件改善时重新激活的能力使它们成为医疗保健、农业和食品生产中的一个主要问题

“在这项跨学科研究中，我们开发了一种新的超灵敏方法，通过结合纳米科学和生物物理学来检测细菌孢子，”于默奥大学物理系的博士生Jonas Segervald说

他是这一新发现背后的研究人员之一，该发现发表在《ACS传感器》杂志上

早期检测在工业中至关重要

该方法使用金纳米棒和激光技术来放大孢子中发现的独特分子的信号。这种称为表面增强拉曼光谱（SERS）的技术能够识别极少量的化学物质，甚至可以识别单个分子

即使在非常低的浓度下，它也可以早期检测细菌孢子，这在许多行业都很重要，因为可以在早期采取预防措施

“孢子在医院和食品工业中是非常有问题的，因为它们会附着在表面和设备上，导致反复污染，导致疾病、变质和昂贵的清洁措施，”物理系的科学家、该文章的合著者Dmitry Malyshev说

乳制品生产中的健康风险

这种新方法的一个有前景的用途是在乳制品行业，其中细菌孢子，特别是来自芽孢杆菌的孢子，构成了重大风险。乳制品生产线中的污染会导致变质、产品召回和潜在的健康风险

由于牛奶和乳制品是瑞典饮食的核心部分，确保高水平的食品安全是当务之急。为了实现这一目标，研究人员成功地在受污染的牛奶样本中检测到孢子，证明了该方法在提高食品安全方面的潜力

Jonas Segervald说：“我们的方法提供了更高的灵敏度，使我们能够检测到比以前少得多的细菌孢子。尽管我们仍处于早期阶段，但我们正在积极努力将这项技术改进为一种实用的传感器，可以为有孢子污染风险的行业进行定制。” More information: Jonas Segervald et al, Ultra-Sensitive Detection of Bacterial Spores via SERS, ACS Sensors (2025). DOI: 10.1021/acssensors.4c03151

Journal information: ACS Sensors