研究人員開發(fā)出對水、土壤中的病原體檢測的快速方法

以色列本-古里安大學(xué)和美國麻省理工學(xué)院的研究人員開發(fā)出一種高敏感度，節(jié)約成本的技術(shù)，只需在24小時(shí)之內(nèi)，就能快速完成空氣、土壤、水和農(nóng)產(chǎn)品中的細(xì)菌性病原體檢測。

 

　　根據(jù)這項(xiàng)研究的領(lǐng)導(dǎo)者，正在本-古里安大學(xué)扎克伯格水研究所攻讀博士學(xué)位的以斯拉奧洛夫斯基博士介紹，“現(xiàn)場樣本中快速可靠的病原體檢測對于公共衛(wèi)生、安全和環(huán)境監(jiān)測是至關(guān)重要的。目前在食品、水或臨床應(yīng)用上使用的方法需要依賴實(shí)驗(yàn)室以及花費(fèi)大量的時(shí)間培養(yǎng)技術(shù)，比如在乳品業(yè)、廢水和徑流處理這樣的活動(dòng)中，需要在環(huán)境樣本中實(shí)時(shí)監(jiān)測病原體。

 

　　這項(xiàng)發(fā)表在《水、空氣&土壤污染》期刊網(wǎng)絡(luò)版上的研究，定義了一個(gè)準(zhǔn)確的、價(jià)格低廉的、高通量的以及快速的替代方法來檢測不同環(huán)境樣本中的病原。“這是首次在種類廣泛的環(huán)境樣本類型中，全面評估病原體濃度的研究，通過標(biāo)準(zhǔn)(或傳統(tǒng))方法，利用完整的并行測試，實(shí)現(xiàn)多病原檢測。

 

　　“我們能夠在24小時(shí)內(nèi)準(zhǔn)確地確定土壤樣品中的沙門氏菌，而傳統(tǒng)的方法需要四到五天，而且需要分類，”以斯拉奧洛夫斯基博士說。“我們還成功地確定了一種致命的感染，銅綠假單胞菌，存在于氣溶膠中，是國內(nèi)污水處理系統(tǒng)中的產(chǎn)生的。結(jié)果表明，我們開發(fā)的技術(shù)提供了一種廣泛的方法，在具有挑戰(zhàn)性的環(huán)境樣品中的快速，高效，可靠地檢測出相對低濃度的致病微生物。

 

　　為了評估這項(xiàng)技術(shù)，各種類型的環(huán)境樣本，包括氣溶膠，各種土壤類型，廢水和蔬菜表面(番茄)，被同時(shí)侵入了沙門氏菌或銅綠假單胞菌。研究人員選擇了這些病原是因?yàn)樗麄兪侵饕闹虏〔≡诃h(huán)境中有著較高的生存潛能，而且在濃度低的時(shí)候很難被準(zhǔn)確地檢測出來。

 

　　“當(dāng)這個(gè)方法應(yīng)用于沒有侵入病原的現(xiàn)場樣本時(shí)，我們的方法顯著優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)方法，能夠在收到樣本一天之內(nèi)檢測出病原，” 以斯拉奧洛夫斯基博士說。“由于這個(gè)集中而且經(jīng)濟(jì)的檢測程序告訴我們在一天之內(nèi)重點(diǎn)檢測哪里，因此我們不需要花費(fèi)幾天時(shí)間來檢測數(shù)以百計(jì)的樣本和子樣本。”

 

　　這個(gè)快速檢測方法同時(shí)使用了兩種技術(shù)，一個(gè)是用于微生物檢測的進(jìn)化的“MPN-type enrichment”技術(shù)，再加上廣泛用于分子生物學(xué)用于實(shí)時(shí)監(jiān)測DNA擴(kuò)增的“qPCR”技術(shù)。

 

　　“我們大大縮短了之前的方案，也不再使用任何名牌昂貴的試劑對DNA進(jìn)行提純和凈化，也不用增加工作流程，從原始樣品很容易地進(jìn)行到qPCR實(shí)驗(yàn)，” 以斯拉奧洛夫斯基博士說。

 

　　土壤、水和蔬菜樣本的檢測是高度敏感的(低至每一個(gè)細(xì)胞的測試)，研究人員認(rèn)為需要額外的步驟來進(jìn)一步提高檢測水平，使得這項(xiàng)技術(shù)能夠反映出氣溶膠中的低病原濃度(特別是低濃度感染劑量)。

 

　　研究人員推薦今后用這種方法來檢測其他病原，如軍團(tuán)菌，金黃色葡萄球菌和空腸彎曲桿菌，其中第二個(gè)病菌是食源性疾病的最常見原因。