公司动态
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沙门氏菌引起的食源性疾病常位居首位，高效且稳定的检测技术对控制沙门氏菌污染引起的健康风险至关重要。近年来许多研究团队建立了不同类型的快速检测技术对沙门氏菌进行监测，并在操作时间、灵敏度和高通量分析等方面进行了不断地改进，使沙门氏菌检测技术有了质的飞跃。传统的平板培养法是鉴定沙门氏菌的金标准，可通过长时间的预富集来提高灵敏度，但该技术耗时费力，不利于现场检测和高通量分析。随着分子生物学、光谱学等学科的发展，越来越多的新兴检测方法被建立，但由于检测原理的不同，这些检测方法的适用性和灵敏度等方面具有一定差异。为更好地实现这些新兴的检测方法的实际应用，需要对这些方法进行整理归纳。
近日，河北农业大学张帅华、河北大学秦新红与中国农业大学许文涛教授团队在Food Control上发表题为“An overview of rapid detection methods for Salmonella”的综述性文章，全面综述了致病微生物沙门氏菌的快速检测技术，重点介绍已报道的用于检测病原体的新技术（图1），并对沙门氏菌检测领域的发展做出了展望。该综述主要从免疫、核酸、生物传感器、拉曼光谱、快速检测设备五个方面对沙门氏菌的快速检测方法进行了系统总结。
图1 沙门氏菌快速检测方法总览图
第一，基于免疫学技术的沙门氏菌快速检测方法，主要分为酶联免疫吸附（ELISA）、侧流免疫层析（LFIA）、免疫磁分离（IMS）三类方法来进行阐述。ELISA和LFIA具有操作简便、快速的优势，被广泛应用，且已有商业化产品。如图2A所示，基于链置换扩增的侧流免疫层析方法（SEA-LFIA）实现了对沙门氏菌快速的定量检测。一种基于信号扩增的LFIA方法实现了肠炎沙门氏菌的快速检测（见图2B）。IMS技术是一种基于免疫磁珠的高效预浓缩技术，是样本预处理最具有应用前景的技术之一。图3建立了集IMS、LAMP和核酸侧流检测（NALFA）为一体的联合方法，实现了牛奶样品中沙门氏菌的快速检测。
图2 (A) SEA-LFIA检测沙门氏菌的示意图 (B) LFIA检测肠炎沙门氏菌信号放大示意图
图3 使用IMS-LAMP-NALFA系统检测活菌沙门氏菌原理示意图
图4 噬菌体偶联磁珠分离结合实时PCR定量检测沙门氏菌原理示意图
等温扩增技术主要阐述了环介导等温扩增（LAMP）、重组酶聚合酶扩增（RPA）、跨越式滚环等温扩增（SRCA）、单引物扩增（SPIA）四种技术。与变温扩增需要昂贵的热循环仪器不同，等温扩增仅需要简单廉价的水浴锅等装置即可完成反应。其中，LAMP是应用较多的等温扩增方法，LAMP因其高灵敏度而被广泛应用于沙门氏菌的检测。RPA在体温条件下即可实现核酸的指数级扩增，无需使用加热设备。SRCA集合了LAMP、RCA和PCR的优势，仅需一对引物，只需在一个简单的水浴或加热装置即可在等温条件下实现对核酸的高效扩增。SRCA的扩增原理见图5A。SRCA与光敏比色法相结合，建立了一种快速、高灵敏的食品中沙门氏菌检测方法（SRCA-C）（见图5B）。图5C展示了一种新型的基于单引物等温扩增（SPIA）的电化学生物传感器（SPIA-E），用于沙门氏菌的特异性和快速检测。将核酸扩增技术与常间回文重复序列丛集关联蛋白系统（CRISPR-Cas）结合，通过选择性靶向独特基因，能够精确地识别食源性病原体。将RPA与CRISPR/Cas12a结合，扩增沙门氏菌特异性基因invA，并通过氧化石墨烯（GO）产生输出信号，建立了一种可视化的检测方法（见图5D）。
图5 (A) SRCA的扩增原理示意图 (B) SRCA-C法检测沙门氏菌原理示意图 (C) SPIA-E原理示意图 (D) SPIA结合CRISPR/Cas12a可视化检测原理示意图第三，基于拉曼光谱的沙门氏菌快速检测方法。光谱方法在细菌分类方面显示出良好前景，可以通过使用不同的光谱仪器根据微生物的各种光谱特征对微生物进行分类。其中，表面增强拉曼光谱（SERS）具有良好的分辨率、高灵敏度、光学稳定性和无损检测等优势，在沙门氏菌检测中展现出良好的应用潜力。图6展示了一种基于适配体的SERS检测肠炎沙门氏菌的方法，检测速度快、特异性强。
图6 基于适配体的SERS检测方法原理示意图
第四，基于生物传感器的沙门氏菌快速检测方法。传感器通常利用生物传感技术，结合具有识别沙门氏菌能力的元件（如抗体、适配体等）进行检测。常用的传感器类型包括电化学生物传感器、光学生物传感器和纳米生物传感器。
电化学生物传感器具有高灵敏度、低成本和小型化的优势，主要包括安培法、伏安法和阻抗法。其中，阻抗生物传感器是电化学生物传感器的一个重要分支，主要通过测量电极界面在交替（交流）电压扰动下的电化学阻抗变化来实现目标分子的检测。该技术在食源性细菌的检测方面具有许多优势，如响应快速、成本相对较低、易于集成。图7展示了一种用于超灵敏检测沙门氏菌的阻抗生物传感器。近年来，光学生物传感器因其高灵敏度、紧凑性、对电磁干扰的抵抗力以及多路传感的优势而被开发用于沙门氏菌的检测。纳米生物传感器是利用纳米材料与生物分子之间的特异性相互作用，实现对生物分子的检测和分析，具有高灵敏度、高特异性、快速响应、低成本、易操作等优势。磁性纳米材料因其具有较高的比表面积和良好的生物相容性等特点，已在沙门氏菌纳米生物传感器中得到有效应用。
图7 用于沙门氏菌检测的阻抗生物传感器的示意图
第五，用于沙门氏菌的快速检测设备。为提升食品安全管理的效率和准确性，研发具有快速和用户友好等特点的快速检测设备至关重要。近年来，研究者利用便携式智能手机的高分辨率摄像头、高性能处理器和无线通信能力，开发了多种基于智能手机的沙门氏菌快速检测方法。此外，微流控技术的出现良好的助推了沙门氏菌快速检测设备的研发。微流控技术与快速检测方法的结合，可以实现“样本进-结果出”的一体化检测。如图8所示，该微流控适配体传感器可用于沙门氏菌的可视化现场检测，具有良好的特异性和可靠性。
图8 微流控适配体传感器的工作原理示意图
综上所述，目前已有多种技术实现了沙门氏菌检测的商品化，如ELISA、LFIA、IMS、实时PCR、dPCR、LAMP和RPA等。而其他一些方法则仍处于实验阶段或正在探索商业应用。同时，智能手机的应用成功地推动了快速检测的便捷性和普及度。展望未来，检测设备的小型化和自动化将是一个重要的发展趋势。新兴的微流控芯片具有集成化、便携性、小型化、低成本的优势，为沙门氏菌现场快速检测提供了强大的工具支持。新型的沙门氏菌检测方法，尤其是与信息技术和大数据分析方法的结合，还需要进一步完善，以实现更高效的沙门氏菌监测，并为相关部门提供有效的预警机制。
总结：1. 全面概述了近年来用于沙门氏菌的快速检测方法，对各方法的原理、优缺点和商业化现状等进行了阐述。2. 讨论了沙门氏菌快速检测方法的未来发展方向，以期为沙门氏菌检测提供新思路。
相关产品：RPA试剂盒及试纸条系列：
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货号 |
产品 |
规格 |
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JY0209 |
双靶标HybriDetect侧向层析试纸条（彩虹型） |
50T |
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JY0201 |
单靶标HybriDetect侧向层析试纸条（彩虹型） |
50T |
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JY0307 |
Tiosbio® CRISPR单酶切及扩增产物检测试纸条 |
50T |
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JY0301 |
CRISPR Cas12/13 HybriDetect试纸条 |
50T |
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JY0308 |
Tiosbio® CRISPR双酶切检测试纸条（变色龙） |
50T |
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WLB8201KIT |
DNA恒温快速扩增试剂盒（基础型） |
48T |
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WLE8202KIT |
DNA恒温快速扩增试剂盒（荧光型） |
48T |
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WLN8203KIT |
DNA恒温快速扩增试剂盒（胶体金试纸条型） |
48T |
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WLRB8204KIT |
RNA恒温快速扩增试剂盒（基础型） |
48T |
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WLRE8205KIT |
RNA恒温快速扩增试剂盒（荧光型） |
48T |
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WLRN8206KIT |
RNA恒温快速扩增试剂盒（胶体金试纸条型） |
48T |
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WLB5001 |
DNA恒温快速扩增试剂盒（液体基础型） |
100T |
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WLN5002 |
DNA恒温快速扩增试剂盒（液体胶体金型） |
100T |
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WLR5003 |
DNA恒温快速扩增试剂盒（液体荧光型） |
100T |
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WLRB5001 |
RNA恒温快速扩增试剂盒（液体基础型） |
100T |
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WLRN5002 |
RNA恒温快速扩增试剂盒（液体胶体金型） |
100T |
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WLRE5003 |
RNA恒温快速扩增试剂盒（液体荧光型） |
100T
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Cas酶系列
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货号 |
包装规格 |
中文名称 |
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32108-01 |
100 pmoL |
LbCas12a (Cpf1) |
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32108-03 |
1,000 pmoL |
LbCas12a (Cpf1) |
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100 pmoL |
LwaCas13a (C2c2) |
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1,000 pmoL |
LwaCas13a (C2c2) |
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AapCas12b (C2c1) |
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AapCas12b (C2c1) |
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100 pmoL |
Un1Cas12f1 (Cas14a1) |
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AacCas12b (C2c1) |
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Lb5Cas12a (Cpf1) |
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1,000 pmoL |
Lb5Cas12a (Cpf1) |
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32101-01 |
100 pmoL |
SpCas9 |
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SpCas9 |
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Sp-dCas9 |
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32120-01 |
100 pmoL |
Sp-nCas9（H840A） |
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1,000 pmoL |
Sp-nCas9（H840A） |