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基于微流控-CFPA检测水产品中副溶血性弧菌的新方法研究

批准号:
22104027
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
曹宏梅
依托单位:
学科分类:
化学与生物传感
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
曹宏梅

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
副溶血性弧菌(VP)是主要的食源性致病菌之一,目前VP检测方法仍然有诸多不足:检测周期长,操作繁琐,易出现假阳性等。因此,亟需发展简便、快捷、高特异性VP检测新方法以满足日常监控需求。本项目拟结合微流控芯片技术,发展基于结构特异性内切酶FEN1和BstDNA聚合酶的环状荧光探针介导的等温核酸扩增方法(CFPA)检测VP。其主要研究内容包括:1)针对VP中三种溶血素的目标基因(tdh、trh、tlh)和特异性毒力表达调控基因toxR为靶向基因,开发基于微流控-CFPA的高灵敏、高特异性、高通量、多靶点的VP检测新方法,并对其性能进行评价;2)研究重叠结构产生的位置对CFPA方法的影响,对其机理进行补充;3)将该方法应用于海南地区对虾等海产品中VP的检测,分析三种毒力基因表达量在海南分布情况,为VP的日常监控和致病因素溯源提供支持,并为开发便携式VP检测设备提供理论参考。
英文摘要
Vibrio parahaemolyticus (VP) is one of the main food-borne pathogens. Currently, VP detection methods often have disadvantages such as long detection cycle, complicated operation and false positive. Therefore, it is urgent to develop simple, fast and high specificity VP detection methods to satisfy the daily demand.This project intends to develop a highly specific circular fluorescent probe mediated isothermal nucleic acid amplification technique(CFPA) based on FEN1 and Bst DNA polymerase for VP detection by combining with microfluidic chip technology. The main research include the following aspects: (1) Aiming at the target genes of three hemolysins in VP (tdh、trh、tlh) and the specific virulence expression regulation gene (toxR), as target genes, this project constructed a new method for VP detection based on microfluidic CFPA with high sensitivity and throughput and multi-target, which is evaluated about its performance.(2) By changing the position of overlapping structure in the design of probe primers, the influence on CFPA was investigated, and the amplification mechanism was further revealed.(3) This method was applied to detect VP in shrimp from Hainan area, and to clarify the distribution of the expression levels of three virulence genes in shrimp and the difference of hemolytic toxin activity.This method can also be extended to other aquatic products for VP detection, providing a daily monitoring of food-borne pathogens, and the theoretical reference for the development of portable fluorescence detection equipment.
副溶血性弧菌(VP)是主要的食源性致病菌之一,目前VP检测方法仍然有诸多不足:检测周期长,操作繁琐,易出现假阳性等,因此,发展简便、快捷、高特异性VP检测新方法具有重要意义。本课题围绕微流控芯片和等温核酸扩增技术,如LAMP、CFPA、CRISPR/Cas12a,构建了基于微流控的等温核酸扩增新方法,用于VP的高灵敏、高特异性、快速检测。trh基因作为一种具有代表性的毒力因子,被认为是致病性VP的标志物。为了提高检测VP的特异性,toxR和tlh基因都被鉴定为VP的物种特异性标记。首先,以TLH,TRH和ToxR的编码基因为靶标,构建了多靶标微流控-LAMP(MMLAMP)方法。该方法对tlh,trh和toxR质粒DNA的检测范围宽,且对常见的食源性致病菌具有特异性,稳定性较高(C.V.<5%)。同时,成功应用于人工污染副溶血性弧菌的虾样品的定量检测。其次,为了进一步提高特异性,以三种编码基因为靶标,构建了多重微流控-CFPA方法,用环形荧光探针作为靶标DNA的标记,通过剪切荧光探针5’端荧光基团读取荧光信号。该方法对toxR,tlh和tdh菌基因组DNA的检测范围更宽,特异性更高,稳定性更好。同时,该方法成功应用于对虾实际样品中VP检测,检测结果与qPCR一致,证明此方法的可靠性。在多重微流控体系中,在单个芯片上同时检测三个靶基因,降低了假阳性的可能性,从而实现了VP的多靶标、高通量、灵敏、精确、稳定的现场检测,为食源性疾病的预防和控制提供了一种检测方法。相关成果以通讯作者身份发表SCI论文10篇, 其中中科院大类一区论文6篇(IF均大于5),发表于Food Chemistry, Analytical chemistry,Journal hazardous materials,Food Control等高水平期刊,其中1篇入选ESI高被引论文,申请发明专利1项,基于上述成果获得海南自由贸易港D类人才,及海南省自然科学基金高层次人才项目资助,受邀在中国化学会第34届学术年会和第十六届全国化学传感器学术会议、2024年生物毒素研究青年学术会议、第七届食品质量与安全学术研讨会,分别做口头报告,培养硕士研究生4名,本科生4名,超额完成项目成果的目标任务。
基于比色阵列传感器检测食源性致病菌的快检技术和便携式设备的开发和应用
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    0.0万元
  • 批准年份:
    2026
  • 负责人:
    曹宏梅
  • 依托单位:
基于单原子纳米酶的比色传感阵列构建及精准识别致病菌机制研究
  • 批准号:
    22364014
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
  • 资助金额:
    32万元
  • 批准年份:
    2023
  • 负责人:
    曹宏梅
  • 依托单位:
国内基金
海外基金