近日,生物与食品工程学院刘军和教授团队在国际食品科学领域著名期刊《Food Chemistry》(中科院一区top,IF=8.5)发表题为"Vancomycin-bacterial imprinted polymer hybrid for viable Staphylococcus aureus highly efficient capture, photothermal inactivation, and sensitive detection"的研究论文。该成果的发表标志着我院在食源性致病菌检测与防控技术研发领域取得重要进展。
图1. 研究论文首页
据世界卫生组织(WHO)估计,全球每年有近6亿人因食用不洁食品而患上食源性疾病。食源性致病菌,如金黄色葡萄球菌,是导致食源性疾病暴发的主要因素之一。金黄色葡萄球菌可在食品中迅速增殖并产生毒素,诱发食物中毒。更重要的是,近年来由于耐药性的出现,金黄色葡萄球菌已被认为是最致命的致病菌之一。为预防食源性疾病的发生,迫切需要开发用于金黄色葡萄球菌特异性捕获、灭活和检测的多功能平台。
本研究创新性地构建了万古霉素-细菌印迹聚合物杂化材料(Van-BIP hybrid),成功实现了对金黄色葡萄球菌的精准捕获、高效灭活和灵敏检测三位一体功能(图2)。该技术突破传统检测方法操作繁琐、耗时长等瓶颈,对食品质量安全监控和相关致病菌的临床感染防控具有重要应用价值。研究团队特别指出,Van-BIP hybrid在完成检测任务后可通过近红外光热效应实现自清洁,展现出智能化检测平台的显著优势。
图2. Van-BIP hybrid制备(A, B)及金黄色葡萄球菌(SA)捕获-杀灭-检测原理示意图(C)
该论文由青年教师戚俊峰博士担任第一作者,刘军和教授为通讯作者,黄淮学院生物与食品工程学院为第一单位。研究获得上海交通大学魏冬青教授团队的深度协作,其团队李甲乙博士通过分子动力学模拟技术揭示了Van-BIP对靶细菌的特异性识别机制。尤为值得一提的是,我院食品质量与安全专业2020至2022级十余名本科生全程参与了该项研究工作,其中杨德燕、王硕、单鹏伟等6名同学凭借科研实践积累,已成功考取国内知名高校研究生(图3),充分体现了我院"本科生导师制"和"科研育人"模式的显著成效。
图3. 参与该项目并考取研究生的部分同学
此外,这篇论文的发表,也是生物与食品工程学院深化“党建引领学科高质量发展”的标志性成果。学院通过实施“红色科研先锋”培育工程,组建由博士党员领衔的科研团队,带动全院师生在近2年内发表高水平SCI论文45篇,授权发明专利28项,获批纵向项目34项。生物与食品工程学院党委书记禹明甫表示:“我们将持续推动支部建设与教学科研双融双促,将党支部建在系内、建在科研团队中,实现党建与科学研究、人才培养的同频共振”。
该研究得到国家自然科学基金(编号:32070662)、河南省重点研发专项(编号:231111320300)、河南省科技攻关项目(编号:242102231059)及驻马店市青年科技专项(编号:ZMDSZDZX2022003)的联合资助。
(撰稿:戚俊峰,初审:荆书芳,复审:刘军和,终审:禹明甫)