分子平台项目书(V3)

1食品药品检验检测中心分子生物学平台建设项目书尊敬的领导：感谢贵单位给我机会向你们介绍分子生物学平台建设方案，该分子平台包含PCR电泳成像系统、荧光定量PCR仪、微滴式数字PCR系统、全自动病原微生物检测系统、脉冲场电泳系统，以及酶标仪洗板机、蛋白纯化系统、细胞分选系统等，通过有机结合，技术互补，实现目前行业内最领先最专业的分子检测技术，为食品药品安全提供整体的解决方案。该分子平台可开展的应用与研究方向包括但不限于：1、病原微生物快速检测、活菌定量检测、致病菌溯源2、动物源性成分的定性与定量分析3、转基因成分的定性与定量分析4、中药材的真伪鉴别5、生物制品的检测6、药物安全评价7、检测新技术的研究及试剂盒的开发等2目录一、分子平台应用实例.........................................................................................................................31、食源性致病菌快速检测....................................................................................................32、致病菌活菌定量检测........................................................................................................73、致病菌溯源......................................................................................................................104、动物源性成分检测..........................................................................................................145、肉类及肉类制品中的成分掺假和虚标..........................................................................196、转基因成分定性与定量检测..........................................................................................237、中药真伪鉴别..................................................................................................................328、生物制品检测..................................................................................................................379、药物安全评价..................................................................................................................43二、主要仪器介绍...............................................................................................................................441、PCR电泳成像系统..........................................................................................................442、CFX96Touch型荧光定量PCR系统...............................................................................453、QX200微滴式数字PCR系统..........................................................................................464、iQ-Check全自动病原微生物检测系统..........................................................................475、脉冲场电泳系统..............................................................................................................486、蛋白纯化系统..................................................................................................................497、细胞分选系统..................................................................................................................50三、分子平台推荐规划.......................................................................................................................51四、分子平台推荐配置.......................................................................................................................523一、分子平台应用实例1、食源性致病菌快速检测背景介绍民以食为天，食品作为人们日常生活中不可或缺的一部分，它的安全关系到人类的生命安全和生存发展，而食源性致病菌是威胁到当前食品安全的重要因素之一。虽然近年来由食源性致病菌引起食物中毒事件的报道数量有所减少，但是据美国CDC公布的检测报告显示，实验室检出食源性菌如沙门氏菌的概率并没有降低，因此食源性致病菌对公共健康的威胁仍不容小觑[1]。传统检测方法虽然是食源性致病菌检测的“金标准”，但因其操作繁琐，需要耗费大量的人力、物力和时间，很难满足基层日常检测和执法需求。特别在我国，一方面食品需求数量巨大，另一方面食品的加工生产却呈规模小、零散等特点，因此要保证我国民众的食品安全，提高抽样覆盖率是十分必要的。如果使用传统的检测方法，无论从时间上还是经费上都无法满足食品抽检的需求。因此，有必要研发和普及一些检测速度快、费用低、灵敏度高的快检技术来更好地应对和控制食源性疾病的爆发。检测技术目前，文献报道的食源性致病菌快检技术有很多，例如：免疫学检测技术、代谢学检测技术、分子生物学检测技术、生物传感器检测技术等。不同的检测技术各有特点，但是能满足检测速度快、费用低、灵敏度高、操作简单等特点，并适用于基层执法和检测需求的技术主要为免疫学检测技术和分子生物学检测技术。其中，免疫学检测技术具有较好的特异性、灵敏性，检测效率高、费用低，对人员要求较低且不需要大型仪器等特点，因此目前应用得最为广泛。但是免疫学检测技术也具有一定的局限性：例如当待测样品中含有目标物的竞争性物质时，很可能会出现假阳性的检测结果；免疫学检测对反应体系环境要求较高，错误的选用试剂会直接造成检测失败等。随着分子生物学技术的飞速发展，目前已经可以实现在分子水平上对食源性致病菌的鉴定。其中最为便捷、快速和适用广泛的鉴定技术要数聚合酶链式反应技术(polymerasechainreaction，PCR)。PCR技术起源于20世纪80年代，由美国的KaryMullis发明。PCR技术主要是在体外合适条件下，以DNA(或RNA)为模板，以一对人工合成的寡核苷酸为引物在耐热DNA聚合酶作用下特异性扩增目的DNA片段的技术。整个反应由20-45个循环组成，每个循环均包括高温变性、低温退火和适温延伸3个步骤。近年来，用PCR技术检测食品中食源性致病菌的方法有很多种，如常规PCR、不对称PCR、免疫PCR、套式PCR、荧光实时定量PCR（qPCR）、多重PCR、逆转录PCR等。2005年，范宏英等[2]运用多重PCR技术成功的将沙门氏菌、志贺氏菌、肠出血性大肠杆菌O157、绿脓杆菌和副溶血弧菌5种饮用水不得检出的致病菌同时快速检出。2010年，程晓燕等[3]建立的SYBRGreenI实时荧光定量PCR检测对虾白斑综合征病毒的方法，取得了较好的实现效果。目前，基于Taqman探针的荧光实时定量PCR检测技术已经被广泛应用于食品性致病菌的检测中，并制订了相应的检验标准。在2016年新发布的《食品安全国家标准鲜（冻）畜、禽产品》（GB2707-2016）等127项食品安全国家标准中，同样涉及到了PCR及qPCR的检测技术。因此，在前增菌和选择性增菌后，应用PCR技术可以对样品中是否含有食源性致病菌进行检测，这种检测技术的优势在于检测效率高、特异性好以及灵敏度高等。4表1.基于PCR技术进行食品致病菌检测的部分行标和国标伯乐解决方案美国伯乐（Bio-Rad）公司作为生命科学领域的领先者，一直致力为众多科学家解决实际科研应用问题，提供全套解决方案。所推出的iQ-Check全自动病原微生物检测系统，包括核酸提取及经过认证的定量检测试剂盒、自动化工作站(可选)、定量PCR仪器和专业的分析软件，仅需一步增菌，在8-24小时内获得结果，为致病菌快速、准确检测提供了最佳解决方案，其具体特点如下：1)检测项目：配套18种常见的致病菌检测，包括：沙门氏菌、大肠杆菌O157:H7、产志贺毒素大肠杆菌、对O族的大肠杆菌进行确认和鉴定（检测7个主要的血清型：O157:H7，O111，O26，O103，O145，O45，O121）、单增李斯特氏菌、李斯特菌属、弯曲菌、肠炎沙门氏菌和鼠伤寒沙门氏菌、阪崎肠杆菌、军团菌、嗜肺军团菌和酒香酵母菌；其中军团菌、嗜肺军团菌和酒香酵母可进行定性和定量检测；对市面上其他厂家各种致病菌检测试剂盒兼容性好；2)检测兼容性：多种致病菌和检测项目可同时同机进行；3)检测性能：检测中含内标质控和阳性对照，内部质控指示没有假阴性反应，有效避免检测的假阴性，所有检测项目都为Taqman探针；4)病原菌DNA提取：专利的提取流程至少提取100ul增菌液，无需离心，一步即可提取DNA，提取时间15分至30分钟。且可整合最新的FreeDNA去除处理方案，有效去除食品中死菌DNA干扰，尤其适合经过辐照、巴氏消毒处理或以噬菌体作为加工助剂等类型的食品样本；5)仪器开放性：此检测仪为开放性操作平台，厂家配备的检测试剂盒在2-24小时检测目标菌；非厂家配备试剂检测时间可能会有所延长；6)检测灵敏度：检测食品仅需一步增菌，检出限≤１CFU/25g；7)检测通量：94个样本加上2个对照；8)定量PCR仪特点：6通道检测，配备触控屏，可单机操作；9)定量PCR仪温度控制：具有动态温度梯度功能，可以同时运行8个不同的温度；10)定量PCR仪温控准确度：±0.2℃；温度均一性：±0.4℃；11)定量PCR仪最高升降温速率：2.5℃/秒；12)认证认可：软件分析系统及试剂获得AOAC、AFNOR