华南农业大学王涓研究员课题组顶刊发文：用于食源性病原体快速检测的高通量生物传感器的最新进展

　　2024年5月1日，华南农业大学王涓研究员课题组在国际分析化学期刊《Trends in Analytical Chemistry》(中科院一区，IF: 13.1)在线发表题为“The recent advances of high-throughput biosensors for rapid detection of foodborne pathogens”的综述性论文。华南农业大学王涓研究员为通讯作者，广东省科学院微生物研究所联合培养硕士研究生赵一冰与暨南大学尚玉婷副研究员为共同第一作者。论文得到了广东省基础与应用基础研究重大项目(2020B0301030005)、国家重点研发计划(2023YFD1801000&2023YFF1104100)和中央高校基本科研业务费(21623101)的资助。

　　核心提示

　　由各种食源性病原体引起的食源性疾病已经成为全球公共卫生的关注焦点。建立及时、精确和快速的检测方法对于确保食品安全和质量至关重要。目前，传统的培养法、分子生物学方法和酶联免疫吸附测定法都不足以满足现场检测技术的要求。各种高通量生物传感器，尤其是芯片实验室(Lab-on-Chip，LOC)和基于编码微粒生物条形码，已经成为新型的解决方案。这些方法实现了食源性病原体的高通量、自动化、灵敏、准确和快速检测，在食品安全保障中发挥了重要作用。本文全面介绍了基于LOC和基于编码微粒生物条形码的新型高通量生物传感器在食源性病原体检测中的应用现状、分类及应用。同时，还探讨了未来智能生物传感器的发展和面临的挑战。

　　结论与展望

　　LOC和编码微粒生物条形码技术在提升检测方法性能特别是检测通量上面发挥了重要作用。目前基于LOC和编码微粒生物条形码已经开发出了一系列高效、灵敏、高通量的生物传感器，并广泛应用于食源性致病菌的快速高通量检测，有力的保障了食品安全。

　　图1 用于食源性病原体快速检测的高通量策略

　　与传统检测方法相比，基于LOC和编码微粒生物条形码高通量生物传感器低成本、高效率、灵敏度以及现场检测的优势。虽然这些高通量生物传感器已经具备良好的检测性能，但在样品预处理、制备工艺、成本以及识别元件等方面仍需要进一步提升。随着技术的发展，可以对生物传感器的样品处理、更多元的编解码以及无标记分析能力进一步提升生物传感器的检测效率，为大规模筛查样品中的食源性致病菌提供技术支持，为公共卫生安全保驾护航。

　　图2 高通量检测技术的优点

　　参考文献：

　　https://doi.org/10.1016/j.trac.2024.117736

　　通讯作者

　　王涓，女，博士，博士生导师，华南农业大学食品学院研究员。国家重点研发计划课题负责人，“广东特支计划”科技创新青年拔尖人才，中国研究型医院学会细胞外囊泡研究与应用专业委员会委员，广东省食用菌行业协会第四届专家委员会委员。主要从事食源性致病菌的高通量快速检测及危害形成机制的研究。获广东省科技进步奖特等奖、中国轻工业联合会科学技术进步奖一等奖、中国食品科学技术学会技术进步一等奖等科技奖励5项。近5年主持国家重点研发计划课题(2项)在内的多项国家级及省部级科研项目;以第一作者/通讯作者(含共同)在Chemical Engineering Journal，Biotechnology Advances，Critical Reviews in Food Science and Nutrition 等期刊发表SCI论文24篇(一区Top文章14篇，IF>10论文5篇，IF>5论文20篇);申请PCT专利14件，授权国家发明专利66件;取得软件著作权 1 件;制定行业标准1项。

　　第一作者

　　赵一冰，华南农业大学食品学院2021级硕士研究生，主要的研究方向为食源性致病菌快速检测。

　　共同第一作者

　　尚玉婷，博士，硕士生导师，暨南大学生命科学技术学院食品科学与工程系副研究员。主要研究方向食品微生物安全监测和控制技术研究。主持中国博士后科学基金第72批面上资助1项，国家重点研发计划项目子课题1项;以第一作者/通讯作者(含共同)在Biosensors and Bioelectronics，Food Chemistry，Analytical Chemistry，Journal of Agricultural and Food Chemistry等期刊发表SCI论文29篇(TOP期刊27篇，中科院1区25篇，IF>10分6篇，ESI高被引1篇);申请国家发明专利4项，授权3项。

　　Trends in Analytical Chemistry(中科院一区，IF = 13.1)