你是否曾在享用美食時擔(dān)心過“舌尖上的安全”？沙門氏菌、大腸桿菌這些“食源殺手”總是悄無聲息地潛伏在我們的食物中，稍不留神就可能引發(fā)一場“腸胃災(zāi)難”。傳統(tǒng)的細菌檢測方法，往往需要復(fù)雜的實驗室設(shè)備、專業(yè)的技術(shù)人員以及漫長的等待時間。但在資源匱乏的地區(qū)，這些條件難以滿足，導(dǎo)致細菌檢測的“最后一公里”常常被忽視。不過，好消息來了！吉林大學(xué)的研究團隊近日開發(fā)出了一種全新的“單管檢測技術(shù)”，并搭配了一款低成本便攜式檢測設(shè)備，讓細菌檢測變得前所未有的簡單、快速！
圖1 通過集成信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、EXPAR和CRISPR技術(shù)對腸炎鏈球菌進行單管檢測 [1]
“三合一”黑科技：一管搞定，精準又高效！
這項技術(shù)的核心，是將蛋白質(zhì)-核酸信號轉(zhuǎn)換、指數(shù)擴增反應(yīng)（EXPAR）和CRISPR技術(shù)巧妙地結(jié)合在一起，形成了一個“三合一”檢測系統(tǒng)。
1. 蛋白質(zhì)-核酸信號轉(zhuǎn)換：通過設(shè)計一種特殊的“信號探針”，將細菌表面的蛋白質(zhì)信號轉(zhuǎn)化為核酸信號，無需復(fù)雜的細菌培養(yǎng)或核酸提取步驟。
2. 指數(shù)擴增反應(yīng)（EXPAR）：利用這一技術(shù)，可以在恒溫條件下快速擴增核酸信號，避免了傳統(tǒng)PCR需要反復(fù)變溫的麻煩。
3. CRISPR技術(shù)：作為檢測的“終極判官”，CRISPR系統(tǒng)能夠精準識別擴增后的核酸信號，通過切割熒光標記的DNA鏈，產(chǎn)生清晰的熒光信號，實現(xiàn)“陽性”或“陰性”的快速判讀。
整個過程只需要一個試管、一個恒溫條件（39 ℃），操作簡單到幾乎“傻瓜式”！
“食源殺手”無處遁形：檢測靈敏度全球領(lǐng)先！
這項技術(shù)的檢測靈敏度堪稱“變態(tài)級”！它可以在短短20分鐘內(nèi)，檢測出低至37 CFU/mL的沙門氏菌。這意味著，即使細菌含量極低，它也能在第一時間揪出“兇手”。此外，這項技術(shù)還通過了“交叉驗證”測試，能夠精準區(qū)分沙門氏菌與其他常見致病菌（如大腸桿菌、金黃色葡萄球菌等），避免“冤假錯案”。
“口袋實驗室”：隨時隨地檢測細菌！
為了讓更多人受益，研究團隊還設(shè)計了一款低成本、便攜式檢測設(shè)備。這款設(shè)備只有手掌大小，內(nèi)置了恒溫加熱模塊、LED光源和熒光檢測系統(tǒng)，操作界面簡單直觀。更重要的是，這款設(shè)備的售價僅為43.37美元，檢測每份樣本的成本也僅為3.85美元，性價比極高！在實驗中，一群“零經(jīng)驗”的志愿者僅用三步操作，就在戶外成功檢測出了牛奶、雞肉和蔬菜中的沙門氏菌污染。這充分證明了這項技術(shù)的“傻瓜友好”特性！
未來可期：不只是細菌，更多疾病檢測有望實現(xiàn)！
這項技術(shù)的核心在于“核酸信號的靈活設(shè)計”。通過簡單更換核酸序列，它不僅可以檢測沙門氏菌，還能快速應(yīng)用于其他細菌、病毒的檢測。研究團隊表示，未來將進一步優(yōu)化這項技術(shù)，使其能夠檢測更多病原體，甚至應(yīng)用于臨床診斷領(lǐng)域。這將為全球資源匱乏地區(qū)的疾病防控提供一種全新的解決方案。
結(jié)語：科技改變生活，讓“舌尖上的安全”不再遙遠！
從實驗室走向田間地頭，從高端設(shè)備走向“口袋實驗室”，這項技術(shù)不僅展現(xiàn)了科技的力量，更體現(xiàn)了科學(xué)家們對社會需求的深刻洞察。未來，隨著這項技術(shù)的推廣和普及，也許有一天，我們每個人都能成為自己健康的“第一守護者”！科技改變生活，讓我們一起期待更健康的明天！
參考文獻：[1] Linlin, Z. Beibei, F. Yao, F. et al. Single-tube detection of a foodborne bacterial pathogen using user-friendly portable device. Biosensors and Bioelectronics, 271, 117035 (2025). https://doi.org/10.1016/j.bios.2024.117035
來源：微生物安全與健康網(wǎng)，作者~高翔。
