基于荧光磁性孢子的微型机器人实时追踪技术用于艰难梭菌毒素的远程检测

摘要： 尽管已有大量研究和临床检测手段，但开发一种快速、直接且低成本的常见胃肠道疾病相关细菌毒素检测方法仍是一项重大挑战。基于运动追踪的微纳米机器人检测技术因"动态化学反应"的加速效应，在化学与生物传感领域展现出巨大潜力。本研究描述了利用荧光磁性孢子基微型机器人（FMSMs）作为高效移动传感平台，用于检测患者粪便中艰难梭菌（C. diff）分泌的毒素。这些微型机器人通过直接沉积磁性纳米颗粒并在多孔天然孢子表面包覆传感探针，实现了快速低成本合成。得益于天然孢子、磁性Fe3O4纳米颗粒与功能化碳纳米点的协同效应，制备的FMSMs能在数十分钟内对艰难梭菌培养上清液乃至感染患者的实际临床粪便样本实现选择性荧光检测，表明其对艰难梭菌毒素具有快速响应、良好选择性和高灵敏度特性。