本文为卡梅德生物技术快报专栏内容基于 2026 年《陆军军医大学学报》研究成果深度解析噬菌体展示技术在病原特异性识别元件筛选中的应用完整阐述 M13 噬菌体淘选、电化学生物传感器构建、参数优化及性能验证全流程为微生物检测、电化学传感、体外诊断试剂研发提供可落地的技术方案。关键词噬菌体展示技术M13 噬菌体流产布鲁氏菌电化学生物传感器差分脉冲伏安法1 研究背景与技术价值流产布鲁氏菌是引发布鲁氏菌病的主要病原传统检测方法存在周期长、特异性差、成本高等问题无法满足快速检测需求。电化学生物传感器兼具高灵敏度与快速响应优势是病原检测的理想技术路线而生物识别元件是决定传感器性能的核心。传统抗体制备成本高、稳定性差噬菌体展示技术可高效筛选特异性噬菌体成为新一代识别元件的理想来源。2 噬菌体展示技术筛选特异性 M13 噬菌体2.1 淘选方案设计本研究采用正向富集与负向剔除结合的淘选策略依托噬菌体展示技术实现目标克隆高效富集酶标板包被流产布鲁氏菌封闭后加入 M13 噬菌体展示文库孵育洗涤后洗脱结合噬菌体经大肠杆菌扩增进入下一轮淘选前 7 轮正向淘选实现特异性克隆富集第 8–9 轮以 BSA、阴性菌包被进行负筛去除非特异性结合噬菌体。随淘选轮次增加噬菌体回收率趋于稳定表明目标克隆富集饱和。2.2 克隆鉴定与活性验证随机选取 30 个单克隆进行测序获得 3 条有效序列。采用间接 ELISA 检测亲和力与特异性结果表明 P-1 克隆对流产布鲁氏菌结合能力最强对对照菌株无明显交叉反应符合传感器应用要求。3 电化学生物传感器构建与条件优化3.1 传感器组装流程金电极经抛光、清洗、活化处理滴加最优滴度噬菌体溶液室温孵育完成固定PBS 清洗后以 BSA 封闭非特异性位点晾干后即可用于样本检测。采用 CV 与 EIS 表征噬菌体固载后电极电流降低、阻抗增大证实传感器构建成功。3.2 关键参数优化通过单因素实验优化噬菌体滴度、噬菌体孵育时间、样本孵育时间确定最优条件噬菌体滴度 1.0×10¹¹ PFU/mL噬菌体孵育 2 h样本孵育 1 h。4 传感器性能验证线性范围与检测限在 1.0×10³~1.0×10⁷ CFU/mL 范围内线性关系良好R²0.9999检测限 157 CFU/mL特异性对对照菌株响应极弱抗干扰能力优异重复性RSD2.70%批间一致性良好稳定性4℃保存 10 天RSD2.37%性能稳定实际样本血清加标回收率 98%~106%动物组织样本检测结果与金标准一致。5 技术优势与工程化意义噬菌体展示技术通用性强可快速拓展至其他病原筛选噬菌体识别元件成本低、易扩增、稳定性高适合工业化生产传感器构建工艺简单无复杂修饰易于标准化量产检测无需核酸提取1.5 小时完成适配 POCT 场景。6 总结本研究以噬菌体展示技术为核心成功筛选出靶向流产布鲁氏菌的 P-1 噬菌体克隆构建出高性能电化学生物传感器。全套技术路线严谨、可重复、可转化为病原微生物快速检测提供了标准化研发范式适合 IVD 企业、科研院所直接参考应用。参考文献敖建玥马奉楼江悦等。基于噬菌体展示技术筛选特异性 M13 噬菌体构建电化学生物传感器用于流产布鲁氏菌定量检测 [J/OL]. 陆军军医大学学报2026.