2024年10月2日，国际权威期刊《Sensors and Actuators: B. Chemical》（IF：8）在线发表了宁波大学材料科学与化学工程学院干宁教授、宁波大学高等技术研究院张培晴研究员的最新研究成果——Phage-modified dual-peak long-period fiber grating biosensor for ultrasensitive, rapid and specific detection of pathogen strains。博士研究生朱珊珊为论文第一作者，李天华副研究员、张培晴研究员和干宁教授为共同通讯作者，宁波大学为唯一通讯单位。

       食源性微生物污染是威胁全球公共卫生的重要问题，仅发达国家每年就有约15亿人因食源性疾病就医。其中，大肠杆菌O157:H7等强毒力菌株被多国列为食品安全重点监控对象。然而，传统检测方法（如平板计数、PCR、ELISA）存在耗时长、操作复杂或灵敏度不足等问题，难以满足现场快速筛查需求。研究团队创新性地提出了一种基于相位修饰双峰长周期光纤光栅（Phase-DP-LPFG）的生物传感器。该传感器通过飞秒激光刻写技术制备光栅周期为163 μm的双峰光纤，结合噬菌体定向固定技术，实现了对目标菌株的高效捕获与精准识别。研究结果表明：当目标细菌吸附时，短波长峰蓝移、长波长峰红移，通过双峰间距变化（Δλ）量化菌量，灵敏度较单峰传感器提升近3倍；传感器10分钟内完成检测，最低检测限达8 CFU/mL，且抗环境干扰能力强，重复使用10次后性能偏差仅4.2%。研究团队在饮用水、鱼肉、牛奶等真实样本中验证了传感器的可靠性，回收率达90%-109%，与国标平板法结果高度一致。该传感器兼具快速、灵敏、低成本等优势，为食品中痕量致病菌的现场筛查提供了全新解决方案。团队表示，未来将进一步优化设备便携性，推动其在食品安全、临床诊断等领域的实际应用。这项突破性成果标志着我国在光纤生物传感技术领域迈出重要一步，为全球食品安全保障提供了“中国方案”

噬菌体DP-LPFG生物传感器检测装置及检测原理示意图

该研究得到了国家自然科学基金、浙江省自然科学基金、宁波市科技创新2025重大专项等项目的资助。

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.snb.2024.136729