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流式拉曼助力！益生菌快檢新技術(shù)問世
2025年06月06日 10:56:20
來源：化工儀器網(wǎng) 點(diǎn)擊量：5400
近日，青島能源所單細(xì)胞中心聯(lián)合伊利集團(tuán)等多家單位，成功開發(fā)出基于流式拉曼的高通量、高精度益生菌快速質(zhì)檢技術(shù)。該技術(shù)自動(dòng)化程度高，操作簡(jiǎn)便，能夠縮短檢測(cè)周期和成本，提高檢測(cè)效率。
近日，青島能源所單細(xì)胞中心聯(lián)合伊利集團(tuán)、中糧營(yíng)養(yǎng)健康研究院、香港大學(xué)等單位，成功開發(fā)出基于流式拉曼(Raman Flow Cytometry，RFC)的高通量、高精度益生菌快速質(zhì)檢技術(shù)。這一技術(shù)的出現(xiàn)，為益生菌檢測(cè)帶來了全新的解決方案。相關(guān)成果發(fā)表于《宏組學(xué)》(iMetaOmics)。
一直以來，益生菌在食品、保健品以及醫(yī)療等多個(gè)領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。然而，產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，核心技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)尚不統(tǒng)一，且傳統(tǒng)檢測(cè)方法耗時(shí)較長(zhǎng)、操作復(fù)雜等，已成為制約行業(yè)健康發(fā)展的關(guān)健瓶頸。此次青島能源所單細(xì)胞中心研發(fā)出的基于流式拉曼的益生菌快檢新技術(shù)，恰是瞄準(zhǔn)了這些痛點(diǎn)。
RFC技術(shù)的核心在于巧妙運(yùn)用了流式拉曼的原理。該技術(shù)融合了流式檢測(cè)與單細(xì)胞拉曼光譜(SCRS)分析的優(yōu)勢(shì)，檢測(cè)速度達(dá)1秒/細(xì)胞，較前期開發(fā)的miRS技術(shù)提升超10倍。這種高通量的檢測(cè)能力，在構(gòu)建參考拉曼光譜數(shù)據(jù)庫(kù)以及產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)估中展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì)，能夠獲得更高的采樣深度，從而顯著提高菌種分類的準(zhǔn)確性。研究表明，基于RFC的線性判別分析（LDA）分類器對(duì)益生菌菌株的分類準(zhǔn)確率高達(dá)99.68%，即使在菌株豐度比1:1000的樣品中，也能靈敏地檢測(cè)出低豐度的菌株。
在活菌計(jì)數(shù)方面，RFC通過檢測(cè)細(xì)胞對(duì)重水（D2O）的代謝響應(yīng)，快速測(cè)定活菌數(shù)量，與傳統(tǒng)平板計(jì)數(shù)結(jié)果高度吻合，檢測(cè)時(shí)間僅為傳統(tǒng)方法的1/10。在代謝活力評(píng)估方面，RFC不僅可以定量評(píng)估產(chǎn)品整體的代謝活力，還可借助菌種分類算法計(jì)算產(chǎn)品中每一菌種/菌株的代謝活力/活性。
此外，RFC技術(shù)的自動(dòng)化程度高，操作簡(jiǎn)便，能夠縮短檢測(cè)周期和成本，提高檢測(cè)效率。目前，RFC已對(duì)市售益生菌產(chǎn)品進(jìn)行了多維參數(shù)的檢測(cè)，能夠提供準(zhǔn)確、全面的質(zhì)量分析數(shù)據(jù)，為企業(yè)建立科學(xué)、規(guī)范的質(zhì)量控制體系提供有力支撐。
這一科研成果為益生菌產(chǎn)品提供了“單細(xì)胞分辨率”的多參數(shù)質(zhì)量評(píng)估手段，并為行業(yè)帶來了“菌株身份證”級(jí)別的質(zhì)量評(píng)估新方法，未來，RFC技術(shù)還可以與其他技術(shù)結(jié)合，如單細(xì)胞基因組測(cè)序等，推動(dòng)益生菌功能機(jī)制研究和產(chǎn)品精細(xì)化開發(fā)，助力產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
素材來源：中國(guó)科學(xué)院青島生物能源與過程研究所
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