山東檢驗(yàn)檢疫局成功研制并轉(zhuǎn)讓金黃色葡萄球菌快速檢測試劑盒

　　山東檢驗(yàn)檢疫局食品農(nóng)產(chǎn)品中心青年專家高宏偉博士設(shè)計發(fā)明的“金黃色葡萄球菌快速檢測試劑盒的制備和使用方法”近日以不菲的市場價格成功轉(zhuǎn)讓給青島市高新區(qū)某企業(yè)。這標(biāo)志著該項(xiàng)研究成果在獲得領(lǐng)域內(nèi)同行高度認(rèn)可的同時，也在競爭激烈的生物技術(shù)市場贏得了一席之地。

　　2011年年末，一場“細(xì)菌門”的風(fēng)波席卷冬日里的速凍食品行業(yè)，繼思念、三全速凍食品后，灣仔碼頭也在南京市工商局公布的一份檢測報告中被檢出了金黃色葡萄球菌。當(dāng)人們再一次為食品安全的問題焦慮紛擾的同時，一個直徑只有0.5-1微米、平日里只聞其名、未見其“形”的小家伙——金黃色葡萄球菌迅速走進(jìn)了普通百姓的視野。

　　小家伙制造大問題

　　據(jù)報道，全世界每年發(fā)生的食源性疾病近數(shù)十億例，其中約有170萬名15歲以下兒童因?yàn)槭吃葱晕⑸�物污染引起腹瀉而死亡。金黃色葡萄球菌是引起細(xì)菌性食物中毒的重要病原菌之一，在美國，每年超過18.5萬人發(fā)生金黃色葡萄球菌食物中毒，占細(xì)菌性食物中毒的33%，每年損失約15億美元;在日本，平均32.5%的食品存在金黃色葡萄球菌的污染;在加拿大，金黃色葡萄球菌中毒的發(fā)生率更高，占細(xì)菌性食物中毒的45%。近年來，在我國由金黃色葡萄球菌引起的食物中毒約占細(xì)菌性食物中毒事件的25%。金黃色葡萄球菌屬于葡萄球菌屬，在污染食品后，可以產(chǎn)生大量腸毒素，刺激食用者交感神經(jīng)、雙側(cè)迷走神經(jīng)的內(nèi)臟的分支和脊髓，引起劇烈嘔吐腹瀉。由金黃色葡萄球菌引起的食物中毒已成為世界性的公共衛(wèi)生問題。

　　新問題引出新課題

　　山東是我國食品農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)出口第一大省，進(jìn)出口總量占全國口岸四分之一至三分之一，已連續(xù)11年進(jìn)出口食品農(nóng)產(chǎn)品總量位居全國第一。每年，來自于世界各地的海量食品農(nóng)產(chǎn)品在源源不斷為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)注入活力的同時，也帶來了巨大的食品安全風(fēng)險。食品微生物污染一直是進(jìn)出口食品安全的主要隱患，而其中金黃色葡萄球菌是最為重要的檢測項(xiàng)目之一。僅2011年山東局技術(shù)中心微生物實(shí)驗(yàn)室完成了金黃色葡萄球菌3000余批次樣品、上萬項(xiàng)目次的檢測工作、2012年截止到6月已完成金黃色葡萄球菌檢測近8000項(xiàng)目次，同比增長30%。如此巨大的工作量以及還在繼續(xù)快速增長的檢測壓力，向傳統(tǒng)的檢測技術(shù)提出了挑戰(zhàn)，如何打破現(xiàn)狀、創(chuàng)新技術(shù)體系成為一個檢測人員繞不開的問題。

　　為了提升檢測效率、縮短檢測周期，針對國內(nèi)外食品中金黃色葡萄球菌污染日趨嚴(yán)重的形勢，該局食品農(nóng)產(chǎn)品中心高宏偉博士等研究人員向國家質(zhì)檢總局申報了關(guān)于食源性致病菌新型高通量檢測技術(shù)的研究課題。提出以更為快捷、簡便、可視化的新型環(huán)介導(dǎo)等溫擴(kuò)增技術(shù)(LAMP)取代現(xiàn)有檢測技術(shù)，全面提高金黃色葡萄球菌的檢測靈敏度和精確度。

　　新發(fā)明攻克五個難關(guān)

　　金黃色葡萄球菌快速檢測試劑盒的研制成功，在獲得國家發(fā)明專利授權(quán)的同時，一舉攻破了五個技術(shù)難關(guān)。

　　準(zhǔn)確關(guān)。該發(fā)明針對金黃色葡萄球菌mecA基因的基本保守區(qū)的6個序列設(shè)計了兩個特異性內(nèi)引物和兩個特異性外引物，是一種多位點(diǎn)多靶標(biāo)的檢測技術(shù)，與PCR技術(shù)的單區(qū)域雙引物相比，在體系擴(kuò)增過程中，具有更高的準(zhǔn)確性和可靠性。該mecA基因的保守序列為金黃色葡萄球菌各不同血清型和菌株型所共有，保證了該種技術(shù)從種的水平上檢測不同來源的金黃色葡萄球菌株的可靠性。

　　周期關(guān)。多引物的特性使其在具有高度鏈置換活性的DNA聚合酶作用下，具備更高的擴(kuò)增效率。應(yīng)用該種技術(shù)實(shí)施金黃色葡萄球菌檢測，恒溫下放置幾十分鐘即可完成檢測，整個流程累計耗時1個小時左右，與傳統(tǒng)檢測方法動輒3、4天相比，縮短檢測周期95%以上。

　　成本關(guān)。作為一種恒溫擴(kuò)增技術(shù)，該發(fā)明無須昂貴的PCR儀及配套電泳成像設(shè)備，只需水浴鍋或其他簡單溫度加熱裝置即可，在儀器配置費(fèi)用上可節(jié)省大筆購置費(fèi)用。

　　環(huán)保關(guān)。由于可視化的特點(diǎn)，該種技術(shù)的檢測結(jié)果無須使用特定光學(xué)呈相設(shè)備分析，只用肉眼直接目測觀察即可對最終結(jié)果進(jìn)行判定。在精簡了分析流程的同時，也避免了具有強(qiáng)烈致癌的毒性凝膠染料的使用，省去了后續(xù)無害化處理步驟，解決了有毒有害的分子生物學(xué)試劑對環(huán)境安全的威脅問題。

　　場所關(guān)。目前，主流細(xì)菌鑒定方法包含了分離培養(yǎng)、免疫檢測、PCR方法等，雖然原理各異，但對于環(huán)境及硬件設(shè)施條件都有特定要求，需要培養(yǎng)箱、微生物鑒定儀及PCR儀等必備儀器。而金黃色葡萄球菌LAMP快速檢測試劑盒的問世解決了這一難題，一套試劑盒和一個簡易溫度控制設(shè)備即可組成一套便攜式的現(xiàn)場檢測裝置，它可以走出實(shí)驗(yàn)室，擺脫時空限制，將檢測關(guān)口前移，在任何需要的地方隨時出現(xiàn)對可疑樣品實(shí)施現(xiàn)場檢測。

　　新專利產(chǎn)生四種效益

　　市場效益。與其他檢測方法相比，具備完全自主知識產(chǎn)權(quán)的金黃色葡萄球菌試劑盒兼具了快速、精準(zhǔn)化、便捷化、可視化及低成本化等五大優(yōu)勢，是山東檢驗(yàn)檢疫系統(tǒng)首個實(shí)現(xiàn)商業(yè)化成功轉(zhuǎn)讓的國家發(fā)明專利。該專利具有廣闊的應(yīng)用前景和領(lǐng)域，適合于有實(shí)際檢測需求的各類企事業(yè)單位、機(jī)構(gòu)和部門，能夠在醫(yī)療、食品、衛(wèi)生及環(huán)保等多個行業(yè)領(lǐng)域進(jìn)行推廣應(yīng)用，一旦轉(zhuǎn)化為商業(yè)化試劑盒將顯現(xiàn)顯著的市場效益。

　　生態(tài)效益。由于采用可視化的肉眼觀察對結(jié)果進(jìn)行直接判定，使得大量的后續(xù)的無害化處理措施得以省略，在節(jié)省成本的同時排除了傳統(tǒng)的PCR檢測凝膠電泳所使用的大量有毒有害試劑的使用，將其可能造成的生態(tài)環(huán)境安全風(fēng)險降到最低。

　　生產(chǎn)效益。據(jù)統(tǒng)計，2011年食品安全在我國國民最關(guān)注熱點(diǎn)問題排行榜高居第二位，類似于發(fā)生在灣仔碼頭等著名食品品牌的金黃色葡萄球菌污染事件，在給企業(yè)帶來了公眾信任危機(jī)的同時，給企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營效益造成了重創(chuàng)。充分利用金黃色葡萄球菌LAMP快速檢測試劑盒靈活機(jī)動不受時空限制的特點(diǎn)，打造食品產(chǎn)品的現(xiàn)場初篩和實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)性檢測的多級檢測網(wǎng)絡(luò)，對于企業(yè)加強(qiáng)自檢，實(shí)施源頭管理，把好質(zhì)量關(guān)、避免質(zhì)量問題可能造成的巨大損失將起到關(guān)鍵性的作用。

　　社會效益。由金黃色葡萄球菌引起的食物中毒也已成為世界性的公共衛(wèi)生問題，該專利的問世及下一步的市場化、產(chǎn)業(yè)化對于解決食品中金黃色葡萄球菌關(guān)鍵控制和檢測技術(shù)的難題，保證國內(nèi)及進(jìn)出口食品安全，保障人民生命健康安全將產(chǎn)生積極的基礎(chǔ)性推動作用。