在一個(gè)有著24個(gè)槽口的碟式芯片反應(yīng)池內(nèi)，滴流入1.5微升的樣品反應(yīng)試劑，是否感染細(xì)菌、感染什么細(xì)菌很快就能揭曉。與傳統(tǒng)的常規(guī)檢測方法相比，該技術(shù)快速、靈敏、樣品用量少，儀器小巧便攜，在食源性微生物檢測領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
“然而就是這樣一項(xiàng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)技術(shù)，甚至在國際上也是處于領(lǐng)先水平的自主創(chuàng)新技術(shù)，在國內(nèi)市場推廣時(shí)卻面臨著重重門檻。”在不久前舉辦的科博會(huì)上，北京博奧晶典生物技術(shù)有限公司（以下簡稱：博奧晶典）科學(xué)儀器事業(yè)部副總經(jīng)理劉欣在接受科技日?qǐng)?bào)記者采訪時(shí)說。
自主創(chuàng)新技術(shù)用于食品安檢
目前在我國，大部分的食源性微生物檢測還是采用常規(guī)方法。傳統(tǒng)的細(xì)菌檢驗(yàn)方法靈敏度高、費(fèi)用低，能夠得到食品樣品中細(xì)菌數(shù)量和特性等方面的定性及定量結(jié)果。但傳統(tǒng)的檢測方法耗時(shí)費(fèi)力，獲得結(jié)果通常需要幾天時(shí)間，并且要求所要檢測的細(xì)菌增殖為可見菌落。“培養(yǎng)基制備、細(xì)菌培養(yǎng)、菌落計(jì)數(shù)和生化指標(biāo)的檢測都增加了實(shí)驗(yàn)室的工作量。”劉欣說。
“傳統(tǒng)方法檢測食源性微生物，一次只能檢一個(gè)指標(biāo)，而微流控碟式芯片上的24個(gè)檢測通道，可以進(jìn)行多指標(biāo)的并行檢測。并且通道之間完全隔離，不接觸空氣，因此避免了交叉污染。”博奧生物集團(tuán)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究院核酸試劑部副主任張巖博士介紹。
張巖介紹，基于核酸對(duì)細(xì)菌、病毒等進(jìn)行檢測的晶芯RTisochip-A恒溫?cái)U(kuò)增微流控芯片核酸分析儀（以下簡稱“晶芯”）主要采用恒溫?cái)U(kuò)增技術(shù)以及微流控芯片技術(shù)。微流控碟式芯片是博奧的專利技術(shù)，恒溫?cái)U(kuò)增儀是其第一款應(yīng)用微流控芯片技術(shù)的擴(kuò)增產(chǎn)品。微流控碟式芯片具有多指標(biāo)并行檢測、樣品及試劑用量少的特點(diǎn)；而恒溫?cái)U(kuò)增技術(shù)，因?yàn)楹銣財(cái)U(kuò)增反應(yīng)不需要90℃以上的高溫變性過程，只是在50—60℃之間反應(yīng)，并且微流控芯片的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有液封的效果，反應(yīng)液的揮發(fā)并不嚴(yán)重，因此具有各檢測孔反應(yīng)均一、結(jié)果可控的優(yōu)勢。
“這項(xiàng)設(shè)備是一個(gè)檢測微生物的平臺(tái)，同樣也應(yīng)用于臨床檢驗(yàn)，如呼吸道病原微生物檢測，以及農(nóng)業(yè)、奶制品、水質(zhì)等病原微生物的檢測。”張巖說。
食品安檢需要快速檢測
“目前我國的相關(guān)監(jiān)管部門、消費(fèi)者和食品加工企業(yè)對(duì)添加劑違法濫用、農(nóng)藥殘留等食品化學(xué)性污染比較重視，對(duì)食品微生物安全問題卻關(guān)注不足。”中國食品科學(xué)技術(shù)學(xué)會(huì)副理事長、原中國疾病預(yù)防控制中心食品安全首席專家劉秀梅指出，我國在食品原料、加工工藝、監(jiān)管水平和溯源能力等方面與歐美還存在差距。
《國家食品安全監(jiān)管體系“十二五”規(guī)劃》曾提出，目前我國存在“監(jiān)管能力較為薄弱，食品安全檢驗(yàn)檢測能力不能滿足食品安全監(jiān)管需要”等問題，因此需要加強(qiáng)基層監(jiān)管隊(duì)伍快檢設(shè)備的配備和應(yīng)用，提高抽檢針對(duì)性和效率，推進(jìn)檢驗(yàn)儀器設(shè)備自主化。
“近年來迅速發(fā)展的食源性致病微生物的快速檢測方法，大大改善了檢測效率，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)方法的不足。”博奧晶典科學(xué)儀器事業(yè)部市場經(jīng)理王永貴介紹，快速檢測方法在保證準(zhǔn)確性的前提下，可以大幅度縮短檢測時(shí)間。“雖然不能作為最后出具報(bào)告的確證方法，但是針對(duì)現(xiàn)實(shí)監(jiān)管分散、樣本分散以及樣本量不均的狀況，使用快速檢測方法對(duì)樣本進(jìn)行初步篩選后再對(duì)可疑樣本進(jìn)行儀器傳統(tǒng)方法確證，可以大大提高檢測效率。”王永貴說。
“恒溫?cái)U(kuò)增技術(shù)在食品安全檢測方面的實(shí)際應(yīng)用主要都是用來定性，其多個(gè)引物的設(shè)計(jì)能帶來更高的特異性，反應(yīng)快，實(shí)驗(yàn)操作也非常簡單，因此很適合快速檢測。”張巖介紹，“從實(shí)驗(yàn)成本控制角度來講，碟式芯片上每個(gè)樣品反應(yīng)量僅需1.4μL，相應(yīng)的試劑用量也減少到了幾微升，更符合目前快速檢測領(lǐng)域的需求。”
技術(shù)推廣面臨重重困難
盡管我國已經(jīng)出現(xiàn)了一些類似“晶芯”達(dá)到國際領(lǐng)先水平的檢測技術(shù)和檢測產(chǎn)品，但在實(shí)際的推廣過程中卻很難被同類產(chǎn)品的使用單位認(rèn)可。
“原因有三：首先國內(nèi)食品安全檢測采用傳統(tǒng)培養(yǎng)法已經(jīng)形成路徑依賴，一時(shí)還難以接受基于核酸檢測的國際上較為先進(jìn)的方法；其次，一些使用單位對(duì)國內(nèi)自主品牌產(chǎn)品還存在不信任，寧愿從國外引進(jìn)一些價(jià)格昂貴的中高端檢測儀器設(shè)備，但這對(duì)資金有限的基層單位來說，會(huì)給財(cái)政造成很大負(fù)擔(dān)；再次，食品安全快速檢測領(lǐng)域國家標(biāo)準(zhǔn)的制定相對(duì)滯后，我國在該項(xiàng)檢測技術(shù)方面還沒有形成參考標(biāo)準(zhǔn)。”劉欣說，“這是一個(gè)‘雞生蛋’還是‘蛋生雞’的問題，因?yàn)闆]有標(biāo)準(zhǔn)，推廣面臨困境，從而沒有辦法實(shí)現(xiàn)對(duì)大量樣本的搜集工作；而因?yàn)槿鄙俅罅繕颖?，所以在?biāo)準(zhǔn)制定上就會(huì)缺少相應(yīng)依據(jù)，從而阻礙了這方面工作的開展。”
“‘晶芯’不僅在檢測效率上高于傳統(tǒng)方法甚至國外技術(shù)，而且價(jià)格要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國外技術(shù)甚至國內(nèi)的傳統(tǒng)方法。但因?yàn)閲鴥?nèi)缺乏相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，從源頭監(jiān)管的理念還沒有深入，這些新技術(shù)的推廣困難重重，也很難讓我國擺脫對(duì)進(jìn)口產(chǎn)品的依賴。”劉欣說。
讓食品安全從源頭抓起
“在國外，食品的安全監(jiān)測是全鏈條的，尤其注重對(duì)食品源頭的檢測，但在國內(nèi)更注重的是鏈條終端，即食品進(jìn)入消費(fèi)者口中之前的環(huán)節(jié)。終端檢測與源頭檢測相比，增加了社會(huì)成本，而且容易出現(xiàn)‘漏網(wǎng)之魚’。”劉欣說。
劉欣指出：“目前在我國食品安全從源頭抓起確實(shí)存在一些難題，比如中國食品生產(chǎn)散戶較多，與國外很多國家食品生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化農(nóng)場模式相比，監(jiān)管檢測難度較大，但是隨著快速檢測技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展，便攜式、實(shí)時(shí)傳輸?shù)臋z測設(shè)備可以下到田間地頭進(jìn)行檢測，大大提高檢測效率。”
“歸根結(jié)底，食品安全源頭檢測的實(shí)現(xiàn)還需要國家相關(guān)配套政策的支持。”劉欣建議，“首先，快速檢測領(lǐng)域國家標(biāo)準(zhǔn)需盡快制定，使得快速檢測設(shè)備能得到推廣；其次，國家應(yīng)加大對(duì)基層質(zhì)檢部門的支持力度，真正將基層質(zhì)檢做到實(shí)處才能實(shí)現(xiàn)源頭檢測；第三，食品安全問題環(huán)環(huán)相扣，要想真正從源頭解決食品安全問題，需要從‘預(yù)防、檢測、治療’等多處發(fā)力，而不是一條腿走路。”
“然而就是這樣一項(xiàng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)技術(shù)，甚至在國際上也是處于領(lǐng)先水平的自主創(chuàng)新技術(shù)，在國內(nèi)市場推廣時(shí)卻面臨著重重門檻。”在不久前舉辦的科博會(huì)上，北京博奧晶典生物技術(shù)有限公司（以下簡稱：博奧晶典）科學(xué)儀器事業(yè)部副總經(jīng)理劉欣在接受科技日?qǐng)?bào)記者采訪時(shí)說。
自主創(chuàng)新技術(shù)用于食品安檢
目前在我國，大部分的食源性微生物檢測還是采用常規(guī)方法。傳統(tǒng)的細(xì)菌檢驗(yàn)方法靈敏度高、費(fèi)用低，能夠得到食品樣品中細(xì)菌數(shù)量和特性等方面的定性及定量結(jié)果。但傳統(tǒng)的檢測方法耗時(shí)費(fèi)力，獲得結(jié)果通常需要幾天時(shí)間，并且要求所要檢測的細(xì)菌增殖為可見菌落。“培養(yǎng)基制備、細(xì)菌培養(yǎng)、菌落計(jì)數(shù)和生化指標(biāo)的檢測都增加了實(shí)驗(yàn)室的工作量。”劉欣說。
“傳統(tǒng)方法檢測食源性微生物，一次只能檢一個(gè)指標(biāo)，而微流控碟式芯片上的24個(gè)檢測通道，可以進(jìn)行多指標(biāo)的并行檢測。并且通道之間完全隔離，不接觸空氣，因此避免了交叉污染。”博奧生物集團(tuán)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究院核酸試劑部副主任張巖博士介紹。
張巖介紹，基于核酸對(duì)細(xì)菌、病毒等進(jìn)行檢測的晶芯RTisochip-A恒溫?cái)U(kuò)增微流控芯片核酸分析儀（以下簡稱“晶芯”）主要采用恒溫?cái)U(kuò)增技術(shù)以及微流控芯片技術(shù)。微流控碟式芯片是博奧的專利技術(shù)，恒溫?cái)U(kuò)增儀是其第一款應(yīng)用微流控芯片技術(shù)的擴(kuò)增產(chǎn)品。微流控碟式芯片具有多指標(biāo)并行檢測、樣品及試劑用量少的特點(diǎn)；而恒溫?cái)U(kuò)增技術(shù)，因?yàn)楹銣財(cái)U(kuò)增反應(yīng)不需要90℃以上的高溫變性過程，只是在50—60℃之間反應(yīng)，并且微流控芯片的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有液封的效果，反應(yīng)液的揮發(fā)并不嚴(yán)重，因此具有各檢測孔反應(yīng)均一、結(jié)果可控的優(yōu)勢。
“這項(xiàng)設(shè)備是一個(gè)檢測微生物的平臺(tái)，同樣也應(yīng)用于臨床檢驗(yàn)，如呼吸道病原微生物檢測，以及農(nóng)業(yè)、奶制品、水質(zhì)等病原微生物的檢測。”張巖說。
食品安檢需要快速檢測
“目前我國的相關(guān)監(jiān)管部門、消費(fèi)者和食品加工企業(yè)對(duì)添加劑違法濫用、農(nóng)藥殘留等食品化學(xué)性污染比較重視，對(duì)食品微生物安全問題卻關(guān)注不足。”中國食品科學(xué)技術(shù)學(xué)會(huì)副理事長、原中國疾病預(yù)防控制中心食品安全首席專家劉秀梅指出，我國在食品原料、加工工藝、監(jiān)管水平和溯源能力等方面與歐美還存在差距。
《國家食品安全監(jiān)管體系“十二五”規(guī)劃》曾提出，目前我國存在“監(jiān)管能力較為薄弱，食品安全檢驗(yàn)檢測能力不能滿足食品安全監(jiān)管需要”等問題，因此需要加強(qiáng)基層監(jiān)管隊(duì)伍快檢設(shè)備的配備和應(yīng)用，提高抽檢針對(duì)性和效率，推進(jìn)檢驗(yàn)儀器設(shè)備自主化。
“近年來迅速發(fā)展的食源性致病微生物的快速檢測方法，大大改善了檢測效率，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)方法的不足。”博奧晶典科學(xué)儀器事業(yè)部市場經(jīng)理王永貴介紹，快速檢測方法在保證準(zhǔn)確性的前提下，可以大幅度縮短檢測時(shí)間。“雖然不能作為最后出具報(bào)告的確證方法，但是針對(duì)現(xiàn)實(shí)監(jiān)管分散、樣本分散以及樣本量不均的狀況，使用快速檢測方法對(duì)樣本進(jìn)行初步篩選后再對(duì)可疑樣本進(jìn)行儀器傳統(tǒng)方法確證，可以大大提高檢測效率。”王永貴說。
“恒溫?cái)U(kuò)增技術(shù)在食品安全檢測方面的實(shí)際應(yīng)用主要都是用來定性，其多個(gè)引物的設(shè)計(jì)能帶來更高的特異性，反應(yīng)快，實(shí)驗(yàn)操作也非常簡單，因此很適合快速檢測。”張巖介紹，“從實(shí)驗(yàn)成本控制角度來講，碟式芯片上每個(gè)樣品反應(yīng)量僅需1.4μL，相應(yīng)的試劑用量也減少到了幾微升，更符合目前快速檢測領(lǐng)域的需求。”
技術(shù)推廣面臨重重困難
盡管我國已經(jīng)出現(xiàn)了一些類似“晶芯”達(dá)到國際領(lǐng)先水平的檢測技術(shù)和檢測產(chǎn)品，但在實(shí)際的推廣過程中卻很難被同類產(chǎn)品的使用單位認(rèn)可。
“原因有三：首先國內(nèi)食品安全檢測采用傳統(tǒng)培養(yǎng)法已經(jīng)形成路徑依賴，一時(shí)還難以接受基于核酸檢測的國際上較為先進(jìn)的方法；其次，一些使用單位對(duì)國內(nèi)自主品牌產(chǎn)品還存在不信任，寧愿從國外引進(jìn)一些價(jià)格昂貴的中高端檢測儀器設(shè)備，但這對(duì)資金有限的基層單位來說，會(huì)給財(cái)政造成很大負(fù)擔(dān)；再次，食品安全快速檢測領(lǐng)域國家標(biāo)準(zhǔn)的制定相對(duì)滯后，我國在該項(xiàng)檢測技術(shù)方面還沒有形成參考標(biāo)準(zhǔn)。”劉欣說，“這是一個(gè)‘雞生蛋’還是‘蛋生雞’的問題，因?yàn)闆]有標(biāo)準(zhǔn)，推廣面臨困境，從而沒有辦法實(shí)現(xiàn)對(duì)大量樣本的搜集工作；而因?yàn)槿鄙俅罅繕颖?，所以在?biāo)準(zhǔn)制定上就會(huì)缺少相應(yīng)依據(jù)，從而阻礙了這方面工作的開展。”
“‘晶芯’不僅在檢測效率上高于傳統(tǒng)方法甚至國外技術(shù)，而且價(jià)格要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國外技術(shù)甚至國內(nèi)的傳統(tǒng)方法。但因?yàn)閲鴥?nèi)缺乏相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，從源頭監(jiān)管的理念還沒有深入，這些新技術(shù)的推廣困難重重，也很難讓我國擺脫對(duì)進(jìn)口產(chǎn)品的依賴。”劉欣說。
讓食品安全從源頭抓起
“在國外，食品的安全監(jiān)測是全鏈條的，尤其注重對(duì)食品源頭的檢測，但在國內(nèi)更注重的是鏈條終端，即食品進(jìn)入消費(fèi)者口中之前的環(huán)節(jié)。終端檢測與源頭檢測相比，增加了社會(huì)成本，而且容易出現(xiàn)‘漏網(wǎng)之魚’。”劉欣說。
劉欣指出：“目前在我國食品安全從源頭抓起確實(shí)存在一些難題，比如中國食品生產(chǎn)散戶較多，與國外很多國家食品生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化農(nóng)場模式相比，監(jiān)管檢測難度較大，但是隨著快速檢測技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展，便攜式、實(shí)時(shí)傳輸?shù)臋z測設(shè)備可以下到田間地頭進(jìn)行檢測，大大提高檢測效率。”
“歸根結(jié)底，食品安全源頭檢測的實(shí)現(xiàn)還需要國家相關(guān)配套政策的支持。”劉欣建議，“首先，快速檢測領(lǐng)域國家標(biāo)準(zhǔn)需盡快制定，使得快速檢測設(shè)備能得到推廣；其次，國家應(yīng)加大對(duì)基層質(zhì)檢部門的支持力度，真正將基層質(zhì)檢做到實(shí)處才能實(shí)現(xiàn)源頭檢測；第三，食品安全問題環(huán)環(huán)相扣，要想真正從源頭解決食品安全問題，需要從‘預(yù)防、檢測、治療’等多處發(fā)力，而不是一條腿走路。”
