你是否曾在享用美食時(shí)擔(dān)心過(guò)“舌尖上的安全”？沙門氏菌、大腸桿菌這些“食源殺手”總是悄無(wú)聲息地潛伏在我們的食物中，稍不留神就可能引發(fā)一場(chǎng)“腸胃災(zāi)難”。傳統(tǒng)的細(xì)菌檢測(cè)方法，往往需要復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備、專業(yè)的技術(shù)人員以及漫長(zhǎng)的等待時(shí)間。但在資源匱乏的地區(qū)，這些條件難以滿足，導(dǎo)致細(xì)菌檢測(cè)的“最后一公里”常常被忽視。不過(guò)，好消息來(lái)了！吉林大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)近日開發(fā)出了一種全新的“單管檢測(cè)技術(shù)”，并搭配了一款低成本便攜式檢測(cè)設(shè)備，讓細(xì)菌檢測(cè)變得前所未有的簡(jiǎn)單、快速！
圖1 通過(guò)集成信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、EXPAR和CRISPR技術(shù)對(duì)腸炎鏈球菌進(jìn)行單管檢測(cè) [1]
“三合一”黑科技：一管搞定，精準(zhǔn)又高效！
這項(xiàng)技術(shù)的核心，是將蛋白質(zhì)-核酸信號(hào)轉(zhuǎn)換、指數(shù)擴(kuò)增反應(yīng)（EXPAR）和CRISPR技術(shù)巧妙地結(jié)合在一起，形成了一個(gè)“三合一”檢測(cè)系統(tǒng)。
1. 蛋白質(zhì)-核酸信號(hào)轉(zhuǎn)換：通過(guò)設(shè)計(jì)一種特殊的“信號(hào)探針”，將細(xì)菌表面的蛋白質(zhì)信號(hào)轉(zhuǎn)化為核酸信號(hào)，無(wú)需復(fù)雜的細(xì)菌培養(yǎng)或核酸提取步驟。
2. 指數(shù)擴(kuò)增反應(yīng)（EXPAR）：利用這一技術(shù)，可以在恒溫條件下快速擴(kuò)增核酸信號(hào)，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(cè)的“終極判官”，CRISPR系統(tǒng)能夠精準(zhǔn)識(shí)別擴(kuò)增后的核酸信號(hào)，通過(guò)切割熒光標(biāo)記的DNA鏈，產(chǎn)生清晰的熒光信號(hào)，實(shí)現(xiàn)“陽(yáng)性”或“陰性”的快速判讀。
整個(gè)過(guò)程只需要一個(gè)試管、一個(gè)恒溫條件（39 ℃），操作簡(jiǎn)單到幾乎“傻瓜式”！
“食源殺手”無(wú)處遁形：檢測(cè)靈敏度全球領(lǐng)先！
這項(xiàng)技術(shù)的檢測(cè)靈敏度堪稱“變態(tài)級(jí)”！它可以在短短20分鐘內(nèi)，檢測(cè)出低至37 CFU/mL的沙門氏菌。這意味著，即使細(xì)菌含量極低，它也能在第一時(shí)間揪出“兇手”。此外，這項(xiàng)技術(shù)還通過(guò)了“交叉驗(yàn)證”測(cè)試，能夠精準(zhǔn)區(qū)分沙門氏菌與其他常見(jiàn)致病菌（如大腸桿菌、金黃色葡萄球菌等），避免“冤假錯(cuò)案”。
“口袋實(shí)驗(yàn)室”：隨時(shí)隨地檢測(cè)細(xì)菌！
為了讓更多人受益，研究團(tuán)隊(duì)還設(shè)計(jì)了一款低成本、便攜式檢測(cè)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(cè)系統(tǒng)，操作界面簡(jiǎn)單直觀。更重要的是，這款設(shè)備的售價(jià)僅為43.37美元，檢測(cè)每份樣本的成本也僅為3.85美元，性價(jià)比極高！在實(shí)驗(yàn)中，一群“零經(jīng)驗(yàn)”的志愿者僅用三步操作，就在戶外成功檢測(cè)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(xiàng)技術(shù)的“傻瓜友好”特性！
未來(lái)可期：不只是細(xì)菌，更多疾病檢測(cè)有望實(shí)現(xiàn)！
這項(xiàng)技術(shù)的核心在于“核酸信號(hào)的靈活設(shè)計(jì)”。通過(guò)簡(jiǎn)單更換核酸序列，它不僅可以檢測(cè)沙門氏菌，還能快速應(yīng)用于其他細(xì)菌、病毒的檢測(cè)。研究團(tuán)隊(duì)表示，未來(lái)將進(jìn)一步優(yōu)化這項(xiàng)技術(shù)，使其能夠檢測(cè)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(yǔ)：科技改變生活，讓“舌尖上的安全”不再遙遠(yuǎn)！
從實(shí)驗(yàn)室走向田間地頭，從高端設(shè)備走向“口袋實(shí)驗(yàn)室”，這項(xiàng)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(duì)社會(huì)需求的深刻洞察。未來(lái)，隨著這項(xiàng)技術(shù)的推廣和普及，也許有一天，我們每個(gè)人都能成為自己健康的“第一守護(hù)者”！科技改變生活，讓我們一起期待更健康的明天！
參考文獻(xiàn)：[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(lái)源：微生物安全與健康網(wǎng)，作者~高翔。
