數字滾環擴增技術：讓病原細菌無處遁形
據世界衛生組織統計，全球每年約有10%的人口因食用受污染食品而生病，其中約70%的食物中毒由病原細菌引起。病原細菌如沙門氏菌、李斯特菌等，能夠引起從輕微的胃腸炎到嚴重的系統性感染，甚至死亡。因此，開發能夠準確、快速檢測食品中病原細菌的方法對于預防食物中毒和保護消費者健康至關重要。為了有效預防和控制食品中的細菌污染，中國四川大學的研究團隊提出了一種基于RCA的數字檢測方法( dRCA )，該方法能夠靈敏、準確地定量具有廣泛動態范圍的活致病菌。
技術原理揭秘：
dRCA技術的核心在于一種連接型墊鎖探針，這種探針能夠直接靶向細菌特定的RNA，從而精確區分存活細菌和死亡細菌。通過單靶標單擴增子的特性，dRCA實現了高靈敏度和廣泛的定量檢測范圍，檢測限達到10 CFU/mL，動態范圍覆蓋6個數量級。這一技術的優勢在于其對存活細菌的高靈敏度，比傳統的活/死染色方法高出50倍，使得即便是在極低比例下，也能檢測到存活的病原細菌。
圖片來源：ACS Sensors
實驗驗證
研究團隊通過一系列實驗驗證了dRCA技術的有效性。他們首先通過熒光和電泳分析研究了RNA引發的滾環擴增過程，證明了該過程的可行性。隨后，通過優化實驗條件，研究人員發現dRCA能夠檢測到低至0.1%的存活沙門氏菌，這一比例遠低于活/死染色方法的5%檢測限。此外，dRCA技術在評估巴氏殺菌的殺菌效率方面也顯示出了其高效性和準確性，為食品加工過程中的殺菌條件優化提供了科學依據。
應用前景
該文章提到的dRCA技術具有高靈敏度、寬動態范圍（6個數量級的動態檢測范圍）、準確性高、檢測快速、擺脫加熱依賴等優點，同時熒光成像技術和數字計數的方式為活菌數定量提高了一種直觀且準確的方法。它不僅能夠作為評估食品中存活病原細菌污染的精確工具，還能有效評估殺菌效率，從而幫助食品企業優化生產流程，減少因細菌污染導致的經濟損失。數字滾環擴增技術的成功研發，標志著我們在食品安全檢測領域邁出了重要的一步。隨著該技術的進一步應用和推廣，我們有理由相信，未來食品中的病原細菌將無處遁形，消費者的餐桌將更加安全、健康。
原文鏈接：https://doi.org/10.1021/acssensors.4c01069.
