食品微生物快检技术

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成果单位: 中国农业大学
合作方式: 技术转让技术许可合作开发技术入股
所处阶段: 产业化
关键词: 食品检测食源性病菌食品安全免疫磁分离等温核酸扩增微流控技术荧光信号分析自动检测
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核心问题

食品微生物快检技术针对的是传统微生物检测方法在食品安全性筛查中的不足,特别是无法实现快速、现场、高灵敏的微生物检测,导致“检不出”、“检不准”、“时效差”等实际问题,严重制约了食品安全的有效监控和预防食物中毒的能力。

解决方案

该技术融合工程、免疫学和分子生物学等交叉学科知识,采用免疫磁分离、等温核酸扩增和现代电子信息等前沿科学技术,创新性地设计了“样本进-结果出”的微流控光学生物传感器。该传感器包括离心微流控转盘、集成自动化检测装置、荧光信号分析软件和集成控制系统,实现了从细菌免疫磁分离、核酸提取到扩增的完整自动化流程,无需前增菌,半小时内即可给出定量结果。

竞争优势

该技术成果显著提高了食品微生物检测的时效性、准确性和自动化程度,解决了传统方法的局限性。其创新性在于“样本进-结果出”的一站式检测流程,以及集成化、智能化的检测装置和软件系统。此外,该技术还具备高度的灵敏度和特异性,为食源性致病菌监测预警提供了强有力的技术支撑,有助于推动食品安全风险监测的“关口前移”,对实施食品安全战略具有积极推动作用。目前,该技术已进入产业化阶段,具有广阔的市场应用前景和社会效益。

成果公开日期

20231102

所属产业领域

农、林、牧、渔业

转化现有基础

本项目所研发的生物传感器主要包括一个离心微流控转盘、一个集成自动化检测装置、一个荧光信号分析软件和一个集成控制系统。集成自动化检测装置主要包括用于驱动微流控转盘的离心模块、用于进行核酸扩增的加热模块、用于进行荧光信号分析的检测模块以及中央控制模块。离心微流控转盘主要包括:磁分离腔室、核酸提取腔室、核酸检测腔室及废液腔室,检测时只需要将细菌样本及核酸提取液注入芯片,之后离心盘即可在设定的程序下自动进行细菌免疫磁分离、核酸提取和扩增,无需人员操作。信号分析软件通过摄像头获取实时荧光信号进行分析,得出检测结果并实时上传至微生物风险监测预警云平台,实现了食源性致病菌的快速、自动和灵敏检测及检测结果自动上报。 本项目拥有一批团结、务实、高效、具有很强开拓精神的领导集体,在产品研发和项目管理等方面具有专业的知识和丰富的经验。 本项目是林建涵教授实验室科研转化中首先完成产业初试,形成商业样机并取得一定示范规模的国家发明专利产品。该项目共计投入研制费用超200万元,已实现原型样机研发,并初步形成商业样机,单台设备可满足大型食品企业单监测点日100个样本的检测需求,每个样本检测时间可缩短至30分钟,成本低于15元,具有良好的推广效益。

转化合作需求

本项目拟采用研产销深度融合的商业模式。以高校为研发基地,通过自主生产、委托加工和厂家直购等方式进行生产,通过直销和代理进行销售,客户群体主要面向大型食品企业、卫生监督部门及检验检疫部门,并积极渗透相关领域,建立合作关系。

转化意向范围

可国(境)内外转让

转化预期效益

本项目是林建涵教授实验室科研转化中首先完成产业初试,形成商业样机并取得一定示范规模的国家发明专利产品。该项目共计投入研制费用超200万元,已实现原型样机研发,并初步形成商业样机,单台设备可满足大型食品企业单监测点日100个样本的检测需求,每个样本检测时间可缩短至30分钟,成本低于15元,具有良好的推广效益。

项目名称

火花活动

项目课题来源

北京市科学技术委员会;中关村科技园区管理委员会

摘要

近年来,微生物性食物中毒报道屡见不鲜,食源性致病菌筛查是预防和控制食物中毒的一个关键。另一方面,传统的国家金标准培养法、国标推荐的聚合酶链式反应(PCR)和酶联免疫吸附测定(ELISA)均无法实现快速、现场、高灵敏的微生物检测,严重缺乏有效性、时效性,无法满足实际检测需求。 因此,本项目融合工程、免疫学和分子生物学等交叉学科知识,运用免疫磁分离、等温核酸扩增和现代电子信息等前沿科学技术,创新了一种“样本进-结果出”的微流控光学生物传感器,实现了食品样本中完整自动化的细菌微生物检测,无需前增菌,半小时内给出定量的结果,解决了传统微生物快速检测方法中“检不出”、“检不准”、“时效差”等实际问题。 本项目为食源性致病菌监测预警提供技术支撑,促进我国乃至全球的食品安全微生物风险监测实现“关口前移”,对国家实施食品安全战略起到积极推动作用。 本项目所研发的生物传感器主要包括一个离心微流控转盘、一个集成自动化检测装置、一个荧光信号分析软件和一个集成控制系统。集成自动化检测装置主要包括用于驱动微流控转盘的离心模块、用于进行核酸扩增的加热模块、用于进行荧光信号分析的检测模块以及中央控制模块。离心微流控转盘主要包括:磁分离腔室、核酸提取腔室、核酸检测腔室及废液腔室,检测时只需要将细菌样本及核酸提取液注入芯片,之后离心盘即可在设定的程序下自动进行细菌免疫磁分离、核酸提取和扩增,无需人员操作。信号分析软件通过摄像头获取实时荧光信号进行分析,得出检测结果并实时上传至微生物风险监测预警云平台,实现了食源性致病菌的快速、自动和灵敏检测及检测结果自动上报。

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