第二篇：大肠杆菌

      最近一次在美国爆发的大肠杆菌流行影响了12个西部州和600万磅的肉类。这表明我们急需一种更好的进行探测的设备。



        来自Drexel大学化工系的教授Raj  Mutharasan发明了一种可以在10分钟内检测出肉类中大肠杆菌的感应器。他目前正在和一家公司合作，计划将这一产品商业化。与此同时，此种探测器还能在医学诊断（如前列腺癌）以及检测生物武器方面得到应用。在医疗上，它能被用于分析4种常见的体液：血液、尿液、唾液和脑脊液。



        目前的检测食物中大肠杆菌的测试需要大约24小时，并且需要在实验室进行。而Mutharasan的仪器能实现手提，且容易操作。目前市场上没有快速测试少量蛋白的设备，在《Analytical  Chemistry》的文章中，利用Mutharasan的仪器可以检测出最低浓度大肠杆菌。



        Mutharasan的设备达到了在千分之一升溶液中4个细胞的检测灵敏度。感应器使用了大肠杆菌抗体来进行探测，这类似于我们身体的工作机制。抗体和一窄条玻璃结合，玻璃另一端是陶瓷层，它将通过产生电压对机械压力产生反应。



        在陶瓷层施加电压后，会导致其膨胀和收缩，从而震荡玻璃。感应器通过探测玻璃的共振频率的改变来确定是否有大肠杆菌的存在以及其浓度。



        此外感应器还可以探测液体和固体样本，它能搭载各种不同的抗体来实现多种抗原的检测，并且此感应器可以实现对于有害细菌的极微量的测量。

  近日，科学家发现新的生物传感器，它能精确而快速地检测出传染因子，包括大肠杆菌的细菌能通过食物导致疾病传播。

        这项独一无二的技术是由罗彻斯特大学医学中心的研究人员发现的，他们从可疑细菌中提取一种蛋白质作为感觉系统（如硅片或数码相机）的一部分。

        在传统检测方法中，细菌只能存活几天，而这种新型的生物传感器存活的时间可以持续到拍摄过程结束。

        罗彻斯特研究小组称这种技术为“阵列成像反射法”。

        该检测系统主要将硅片制成一定形状以便激光反射切断芯片，并且，只有在目标细菌存在的情况下，这些芯片才可以被看到。

        这种蛋白质提取自细菌，这种易位Intimin受体(Tir)蛋白被放置于芯片中，研究人员可以在“分子叉”中观察到Tir。

        大肠杆菌将叉状物植入细胞，这时，Tir会绑定一种叫做Intimin的大肠杆菌蛋白。在芯片中的Tir位置和样本中任何大肠杆菌之间也发生有同样的过程。

        探针样本与细菌改变芯片表面进行结合，数码相机拍摄芯片便可随即俘获相关分析进而成像。

        该新技术较为廉价，研究人员称甚至在将来某一天，医生可用其来鉴定咽喉痛患者的链球菌感染情况。（李雪华译）

以SN标准方法为例，进行说明。
    样品制备：
    以无菌操作取25 g样品,放入装有225 mL稀释剂的灭菌均质杯内,于8000 r/min均质1~2min,制成1:10样品匀液(也可用灭菌乳钵研磨的方法代替)。
    稀释样品匀液根据对样品污染情况的估计,用稀释剂将样品匀液制成一系列十倍递增的样品稀释液,如10**-2、10**-3、10**-4……。从制备样品匀液至稀释完毕,全过程不得超过15min。
    LST和EC初步筛选：
    对每个样品,选择适宜的三个连续稀释度的样品稀释液。每个稀释度接种三管月桂基硫酸盐胰蛋白(月示)(LST)肉汤,每管接种1mL。将接种管置于36±1℃培养48±2h。
    观察试管的产气情况：检查倒管内是否有气泡产生,用直径为3mm的接种环将所有48±2h内产气的LST肉汤管培养物移种于EC肉汤管中。将所有接种的EC肉汤管在30min内放入带盖44.5±0.5℃水浴箱内,培养48±2h。
    取其产气管的培养物划线接种于伊红美蓝(EMB)平板,36±1℃培养24±2h。
    检查平板上有无具黑色中心有光泽或无光泽的典型菌落。
    如有典型菌落,则从每个平板上至少挑取2个典型菌落；如无典型菌落,则从每个平板上至少挑取2个可疑菌落。用接种针接触菌落中心部位,移种到营养琼脂斜面上,36±1℃培养18~24h。
    生化试验：
    将斜面培养物移种到下列培养基中进行生化试验。 
    1 色氨酸肉汤：在36±1℃培养24±2h后,加Kovacs氏试剂0.2~0.3mL,上层出现红色为靛基质阳性反应。
    2 MR-VP培养基：在36±1℃培养48±2h。以无菌操作移取培养物1 mL至13mm×100mm试管中,加5％α-萘酚乙醇溶液0.6mL,40％氢氧化钾溶液0.2mL和少许肌酸结晶,振摇试管后静置2h,如出现伊红色,为VP试验阳性。
    将MR-VP培养物的剩余部分再培养48h滴加5 滴甲基红溶液。如培养物变红色,为甲基红试验阳性,若变黄色则为阴性反应。
    3 Koser氏枸椽酸盐肉汤：于36±1℃培养96h记录有无生长。
    4 LST肉汤：于36±1℃培养48±2h,观察试管中是否产气。
    5 革兰氏染色：取18h营养琼脂斜面培养物作革兰氏染色。大肠杆菌为革兰氏阴性。
    大肠杆菌与非大肠杆菌生化鉴别如下：
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    靛 基 质┃   MR   ┃   VP   ┃  枸椽酸盐 ┃ 鉴定(型别)
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    ＋ ┃   ＋   ┃   －   ┃  －    ┃典型大肠杆菌
    － ┃   ＋   ┃   －   ┃  －    ┃非典型大肠杆菌
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    ＋ ┃   ＋   ┃   －   ┃  ＋    ┃典型中间型
    － ┃   ＋   ┃   －   ┃  ＋    ┃非典型中间型
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    － ┃   －   ┃   ＋   ┃  ＋    ┃典型产气肠杆菌
    ＋ ┃   －   ┃   ＋   ┃  ＋    ┃非典型产气肠杆菌
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    如出现上表以外的生化反应类型,表明培养物可能不纯,应重新划线分离,必要时做
    重复试验。
    结果报告：
    大肠杆菌为革兰氏阴性无芽孢杆菌,发酵乳糖产酸产气,IMViC试验为＋＋
    －－或－＋－－,再根据LST肉汤阳性管数查MPN表,报告每克(毫升)样品中大肠杆菌MPN
    值。

目前生物荧光反应法被广泛用于食品加工条件的快速评价和食品中微生物的快速检测，同时在HACCP管理中也被广泛用于关键控制点检测，与传统检测方法不同之处在于几分钟内可获得结果，而且荧光光度计是便携式的，使用方便，适合现场检测，不仅可以检测微小的污染物水平，还能检测食品加工设备及其表面的清洁程度。