一种新型微流控技术在食品致病微生物快速检测中的应用OA

目的:针对食品病原微生物传统检测方法耗时长、操作复杂的问题。方法:研究将微流控芯片与LAMP技术有机结合,用于检测沙门氏菌、大肠杆菌O157:H7、金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌和副溶血性弧菌五种常见食源性致病菌。设计集成化微流控芯片,包含进样、核酸提取、等温扩增和检测四功能区。结果:通过优化LAMP反应体系(引物浓度0.6μmol/L、Bst酶1.5U、缓冲液Tris-HCl 50 mmol/L、KCl 10 mmol/L、MgSO_(4)8mmol/L)及反应条件(65℃恒温13 min),实现核酸提取-扩增-检测全流程集成。以实际食品样本(饮用水、乳制品、水产品等)为对象,通过增菌培养(0~8 h)、离心裂解后上样至芯片,利用全自动微生物感知终端进行高通量分析。结果表明,在灵敏度方面,芯片对沙门氏菌、大肠杆菌O157:H7、金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌和副溶血性弧菌的检测限分别为2×10^(4)、2.4×10^(4)、1.1×10^(4)、1.5×10^(4)和4.84×10^(4)CFU/mL。特异性方面,无交叉反应,仅目标病原体产生特异性荧光信号。时效性方面,结合短时增菌(4~8 h),可检测极低初始菌量(沙门氏菌/金黄色葡萄球菌:1~2 CFU/mL;副溶血弧菌:5 CFU/mL)。准确性方面,模拟污染样本检测结果与qPCR一致,但操作更便捷(全程≤50 min)。结论:本研究成功设计并制备了一种基于微流控芯片的食品病原微生物快速检测系统,大幅缩短检测时间至1 h内,且无需复杂仪器,适用于海关、食品企业等场景的现场高通量筛查,为食品安全监管提供了创新技术支撑。