数字滚环扩增技术：让病原细菌无处遁形
发布时间：2024-12-04 浏览次数：73
据世界卫生组织统计，全球每年约有10%的人口因食用受污染食品而生病，其中约70%的食物中毒由病原细菌引起。病原细菌如沙门氏菌、李斯特菌等，能够引起从轻微的胃肠炎到严重的系统性感染，甚至死亡。因此，开发能够准确、快速检测食品中病原细菌的方法对于预防食物中毒和保护消费者健康至关重要。为了有效预防和控制食品中的细菌污染，中国四川大学的研究团队提出了一种基于RCA的数字检测方法( dRCA )，该方法能够灵敏、准确地定量具有广泛动态范围的活致病菌。
技术原理揭秘：
dRCA技术的核心在于一种连接型垫锁探针，这种探针能够直接靶向细菌特定的RNA，从而精确区分存活细菌和死亡细菌。通过单靶标单扩增子的特性，dRCA实现了高灵敏度和广泛的定量检测范围，检测限达到10 CFU/mL，动态范围覆盖6个数量级。这一技术的优势在于其对存活细菌的高灵敏度，比传统的活/死染色方法高出50倍，使得即便是在极低比例下，也能检测到存活的病原细菌。
图片来源：ACS Sensors
实验验证
研究团队通过一系列实验验证了dRCA技术的有效性。他们首先通过荧光和电泳分析研究了RNA引发的滚环扩增过程，证明了该过程的可行性。随后，通过优化实验条件，研究人员发现dRCA能够检测到低至0.1%的存活沙门氏菌，这一比例远低于活/死染色方法的5%检测限。此外，dRCA技术在评估巴氏杀菌的杀菌效率方面也显示出了其高效性和准确性，为食品加工过程中的杀菌条件优化提供了科学依据。
应用前景
该文章提到的dRCA技术具有高灵敏度、宽动态范围（6个数量级的动态检测范围）、准确性高、检测快速、摆脱加热依赖等优点，同时荧光成像技术和数字计数的方式为活菌数定量提高了一种直观且准确的方法。它不仅能够作为评估食品中存活病原细菌污染的精确工具，还能有效评估杀菌效率，从而帮助食品企业优化生产流程，减少因细菌污染导致的经济损失。数字滚环扩增技术的成功研发，标志着我们在食品安全检测领域迈出了重要的一步。随着该技术的进一步应用和推广，我们有理由相信，未来食品中的病原细菌将无处遁形，消费者的餐桌将更加安全、健康。
原文链接：https://doi.org/10.1021/acssensors.4c01069.
来源：微生物安全与健康网，作者~张宏图。
