金黃色葡萄球菌是導致醫院內植入物相關感染的主要原因。由于這類感染具有較高的發病率和死亡率，因此研究者亟需開發快速、無創、具有成本效益的診斷方法。有鑒于此，帝國理工學院Molly M. Stevens、Adrian Najer和墨爾本皇家理工大學 Irene Yarovsky優化了可通過腎臟清除的金納米簇（AuNCs）的合成過程，以增強其催化活性，并開發了一種敏感的細菌感染比色診斷方法。
本文要點：
（1）全原子分子動力學（MD）模擬結果表明，谷胱甘肽包被的AuNCs具有良好的穩定性，并且能夠在復雜的生理環境中表現出類過氧化物酶活性。隨后，研究者將這些優化的AuNCs封裝在對細菌毒素響應的脂質體中，開發了一種生物傳感器。暴露于金黃色葡萄球菌毒素后，該脂質體會發生破裂，以釋放AuNCs，其在模擬腎臟過濾后可產生比色信號。
（2）研究者在透明質酸（HA）水凝膠植入物感染模型中進一步驗證了該生物傳感器的有效性。實驗結果表明，在細菌感染的HA水凝膠植入物小鼠的尿液樣本中添加底物后，該樣本會變為藍色，由此表明該傳感器能夠實現對植入物相關感染的非侵入性檢測。綜上所述，該研究開發的診斷平臺是一種多功能、經濟高效的診斷工具。
Kaili Chen. et al. Non-invasive in vivo sensing of bacterial implant infection using catalytically-optimised gold nanocluster-loaded liposomes for urinary readout. Nature Communications. 2024
https://www.nature.com/articles/s41467-024-53537-2
