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不断发展的疾速微生物检测
发布者:铝箔包装  发布时间:2012-9-9 22:07:41  阅读:938次 【字体:

在“星际迷航”这部科幻系列中,科学官Spock只需将他的三录仪(tricorder)对着一颗新星外表,就能当即断定其组成以及能否合适人类寓居。医疗方面,类似的玩意儿能敏捷诊断星际舰队军官的疾病。固然大家朝思暮想的实时检测在如今的食物和药品职业中仍未完成,可是新的颠末改善的技能正在朝着这一方针跨进。

DuPont Qualicon公司的资深微生物学家Morgan Wallace博士说:“当前咱们处于PCR(聚合酶链式反响)检测的前沿。不过就即时呼应而言还未到达三录仪的程度。”

DuPont公司和其他企业正在争相改善检测的呼应性,不仅是周转速度,还包罗灵敏度。一部分缘由在于人人皆知的病菌污染事情让大众对食物安全更为重视,其间一些触及花生酱和绞细牛肉,这些事情使人患病并夺取了许多人的生命。企业不仅对其名誉十分当心,而且还要考虑到召回产物会触及不菲的费用,或许等候缓慢的培育成果时产物储存在库房中也所费不赀。

美国食物药品监督管理局食物安全及运用养分中间的资深科学参谋Donald Zink博士指出 :“当前,大众安康事情对食物微生物学提出了更高的恳求。疾速办法的发展比预期的缓慢,由于样本的制备和扩增仍然约束了疾速取得成果。”

他指出:“要害在于取得满足量的病菌并断定其生机。咱们仍然还在运用某些类型的扩增办法。” Donald Zink博士估量培育办法(液体或琼脂)的运用在检测中仍然占到了50%以上,首要是由于本钱低价。

Purnendu Vasavada博士是威斯康星大学河瀑分校的食物安全及微生物学学者,他对此更为达观:“咱们很快就能完成实时检测。有了生物传感器和其他新技能,两到五年就能完成这一方针。”

Philippe Gadal博士是AES Chemunex公司的CEO ,该企业在食物检测方面的产物包罗Scan RDI、 BactiFlow ALS及D-Count。他以为培育皿固然是惯例检测中广泛运用的根本东西,可是将来生物芯片可以检测多种病菌。

乔治亚大学食物安全中间的担任人Mike Doyle博士以为新的技能将为这个范畴带来革新。他提及仿制量高于DNA的核糖体RNA,并指出“分子检测的方针许多,这样无需颠末繁琐的富集进程。”

更快更简洁

由于富集的步调十分耗时,所以各家企业正在设法削减这部分工夫。例如DuPont公司根据PCR的BAX产物,可以将大肠杆菌(E. coli)的扩增和检测工夫大幅削减至一小时以内,而曾经的设备需求3.5小时。该企业选用的办法是富集大肠杆菌约8小时之后,在每一个PCR循环完毕时进行测定,而不是在每个批次末进行测定,借此节省了工夫。Wallace博士指出,该体系运用闭管代替凝胶,简化了操作,因而颠末较少训练的人员也可以进行检测,而且成果也更为超卓。该企业具有13个对准9种微生物的PCR检测。BAX在一个PCR反响中可以还检测多个菌种。

“当前,大众安康事情对食物微生物学提出了更高的恳求。疾速办法的发展比预期的缓慢,由于样本的制备和扩增仍然约束了疾速取得成果。”

添加样品通量在污染事情中十分重要。DuPont公司以一家大型的家禽加工企业为例,该企业运用疾速查验办法对胴体中的沙门氏菌进行惯例检测,发现阳性成果呈上升趋势而且与季节性无关。该企业对其操作进行检查,以打听能否存在污染问题或检测办法能否有误。该加工企业开始运用培育办法监控其干涉办法,可是花费5到7天等候成果并不可行。

凭借BAX的根据DNA的检测,该企业能在次日就得到成果,而且每周的样品通量添加了25%。在两个月之内,沙门氏菌阳性率从18%下降至5%,随后很快下降至0。DuPont公司以为检测成果的疾速周转工夫,协助该企业更为敏捷地承认加工中每一项变化所带来的作用。

简化步调

Life Technologies公司部属的Applied Biosystems公司检测步调进行了简化,然后使得检测中人为差错的可能性更小,并保证能更快得到成果。Life Technologies公司担任食物及环境检测的资深主管Brooke Schwartz指出 :“咱们正在寻觅富集之后处置样品的办法,以更快地得到成果。”

固然她对行将问世的产物没有供给关联的信息,可是她泄漏:“一些令人惊叹的技能正处于酝酿之中。咱们正在对准整个任务流程进行尽力,以削减取得成果的工夫,并添加运用的简洁性。”

该企业用于Applied Biosystems 7500病菌检测体系的MicroSEQ检测验剂盒中也运用了根据PCR的技能。该企业以为PCR的特异性优于免疫测定,后者也用于检测病菌。Life Technologies公司担任研制的副总裁Manohar Furtado博士说:“PCR(与免疫测定比较)更具特异性,能更快得到成果。”

该企业的要害之处在于PCR中运用了冻干磁珠。例如,MicroSEQ 单核细胞增生李斯特菌检测验剂盒中运用的试剂经冻干置入预分装的测验磁珠中,其间富含活性酶、靶向特异性的引物、探针组以及其他用于“疾速”PCR的试剂。在琼脂培育基中单核细胞增生李斯特菌成长缓慢,难以与其他李斯特菌种别离。Furtado博士指出,磁珠削减了一些人为差错或污染的可能性,而且主动化的样品预处置可以更快地得到成果。

检测进程处于关闭状况,意味着直到检测完毕之前试管都不敞开,这削减了污染的可能性。Furtado博士指出,用传统的根据培育基的办法检测李斯特菌耗时高达5天。经过运用主动化的任务流程和磁珠,原有消耗2.5小时的PCR办法削减至45分钟。该企业还还在寻觅多种形式的扩增介质,以削减得到成果的工夫。

追寻污染源头

BioMérieux公司担任科学业务的主管J. Stan Bailey博士以为,如今食物污染事情频发,看似食物供给中存在不安全之处,可是并非如此。他说 :“如今咱们在承认病菌来历方面愈加超卓,患病的人数也更少。”例如,Peter Pan花生酱事情被追溯至特定工厂的特定品牌。2008年夏日美国花生酱公司的沙门氏菌事情则花费较长的工夫,由于该起事情并非局限于一个特定的品牌。事实上,这是一个非必须成分混入其他很多的产物中,包罗休闲食物trail mix以及其他加工食物。猫粮中发现的三聚氰胺亦是如此。如今,政府的监测台网以及检测可以更快地清查犯罪者。BioMérieux公司具有一个名为Vidas的主动病菌检测体系,以及一个名为Tempo的对准质量指标的主动计数体系。

Life Technologies公司当前将目光投向菌株分型,该企业以为这可以在污染源清查中发挥作用。日前,污染事情迸发时运用脉冲场凝胶电泳进行分型。Life Technologies公司正在对现有的大约20个曾经断定序列的沙门氏菌株进行研究,还运用其solid 测序技能在公司内部对别的40个菌株进行测序。

Furtado博士说:“这一理念是运用所有的信息,构成以单核苷酸多态性(SNP)为根底的或以序列为根底的的基因型分型形式,可以比现有的脉冲场凝胶电泳更为敏捷、精确。根本前提是搜集满足的信息,构成基因调集或SNP调集,然后可以代表一种菌株类型。”他弥补说,再有6到8个月工夫该企业就可以得到断定的SNP标签序列形式,“随后咱们将用它检测很多的菌株,以断定其可行性。”

更高的规范

美国官方分析化学家协会(AOAC)研究所对MicroSEQ单核细胞增多性李斯特菌检测验剂盒进行了认证,Life Technologies方案递送其他的重要产物进行认证,该企业以为这些产物将有助于食物制造商坚信本人运用的办法有用。Schwartz说:“本年咱们将推出用于高通量病菌检测的整个产物系列,并尽力经过AOAC的认证。”

议会当前正在酝酿《食物安全加强法案》,为促进食物安全进行尽力。Schwartz说 :“咱们期望这部法案的诞生,可以为工厂中更多的检测、出产以及食物安全建立规范。这对食物安全很有利。”

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