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单核细胞增生李斯特氏菌快速检测方法研究进展论文

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2026-06-03 15:33:54    来源:    作者:xuling

摘要:单核细胞增生李斯特氏菌的强侵袭性、对特殊生理屏障的突破能力、环境适应性,以及针对易感人群的高致死率,使其成为公共卫生领域的重要威胁,对其进行快速、准确的鉴定检测是预防和控制相关疾病的有效手段。

  摘要:单核细胞增生李斯特氏菌的强侵袭性、对特殊生理屏障的突破能力、环境适应性,以及针对易感人群的高致死率,使其成为公共卫生领域的重要威胁,对其进行快速、准确的鉴定检测是预防和控制相关疾病的有效手段。文章对近年来用于快速检测单核细胞增生李斯特氏菌的方法展开综述,包括基于免疫学、分子生物学和生物传感器检测方法等,并讨论这些方法的应用和发展前景。随着大数据、物联网和人工智能技术的快速发展,联合多学科交叉应用,病原菌的分类和检测方法不再局限于传统生化鉴定,而是转向自动化、微型化发展,以取得更高效、更准确的检测结果。

  关键词:单核细胞增生李斯特氏菌;快速检测方法;食品安全

  单核细胞增生李斯特氏菌(Listeria monocytogenes,LM,简称“单增李斯特菌”)具有不同于其他食源性致病菌的特性,在冰箱冷藏温度4~6℃下仍可大量生长繁殖,生命力顽强,且对杀菌剂具有抗性[1-3]。引起中毒的原因是食用未经彻底加热的污染食品。据WHO估计,全球每年有6亿人因食用受污染食物患病,其中约42万人死亡,低收入和中等收入国家受到的影响显著,每年造成的生产力和医疗费用损失高达1100亿美元[4-5]。在美国,约20%~65%的食源性感染死亡病例由单增李斯特菌引起;在老年人、孕妇及婴儿等弱势群体中,感染死亡率为20%~30%[6-7]。根据食品安全相关标准,干酪、再制干酪、熟肉制品和即食生肉制品中均不得检出单增李斯特菌[8]。

  我国食品中单增李斯特菌的传统检测方法主要依据国标GB 4789.30—2016《食品微生物学检验单核细胞增生李斯特氏菌检验》执行,通过增菌、分离、初筛、鉴定等步骤实现对LM的检测[9]。该方法成本较低、操作简单,被广泛使用,但操作涉及多个步骤,需要长达1周时间才能最终确定结果,无法应对突发食源性疾病。随着科学技术发展,依赖聚合酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)、酶联免疫吸附测定(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)或DNA/RNA杂交等灵敏检测技术的检测手段,将检测时间从5 d缩短至2~3 d,但检测步骤仍然复杂,涉及DNA/RNA提取、抗原抗体孵育洗涤、操作PCR仪/酶标仪等,需要专业人士及专业实验室设备操作,无法快速为偏远地区等紧急事件提供准确数据。因此,开发快速、准确、灵敏的检测方法对于早期预防与LM相关疾病的传播至关重要,已成为保障食品卫生安全的迫切需求。本文对近年来LM快速检测方法的进展展开综述,重点介绍了免疫学方法、分子生物学方法和新型生物传感器检测等检测方法(见图1),并讨论了其在LM检测方面的应用及缺陷,以期为LM快速检测技术发展提供参考。

  1免疫学检测

  免疫学检测方法基于抗原和抗体间形成复合物的特异性反应实施检测。因抗体具有高亲和性,结合酶标记、荧光等信号放大技术,免疫学检测方法具有高灵敏度和高特异性,能够检测到微量的目标分子。目前,ELISA、免疫荧光(immunofluorescence assay,IFA)、免疫层析(immunochromatography assay,ICA)、免疫分离(immunomagnetic separation,IMS)等技术在快速检测中应用较多。

  1.1酶联免疫吸附测定(ELISA)

  ELISA的原理是利用特异性的抗体与待检样品中的抗原结合,通过酶标记二抗(如辣根过氧化物酶)催化显色底物(如四甲基联苯胺生成光学信号,通过肉眼或微孔板读数器检测光学信号,是LM免疫检测常用的形式[10]。

  LIU等[11]采用单链Fv抗体片段(single chain Fv antibody fragment,scFv)作为捕获抗体,结合兔多克隆抗体检测建立S-ELISA方法。与传统单克隆抗体制备相比,scFv保留抗原的特异性亲和力且可利用微生物细胞规模化生产,成本低廉,检测灵敏度达lg 6.5 CFU/mL。XIAO等[12]设计双功能化的AuNPs-HRP/mAb探针作为二抗,与传统HRP酶标记二抗相比具有优异的特异性和信号放大作用,同时结合头孢吡肟功能化磁性纳米颗粒实现LM快速富集。该方法将整个检测过程缩短至110 min,在生菜、西瓜汁及鲜肉样品中的检测限均为3.1×102 CFU/mL。DIRKS和PIERCE[13]将抗PepD单克隆抗体共价固定于壳聚糖-纤维素纳米晶体-甘油复合膜,同步完成LM富集和p60蛋白捕获。开发的夹心ELISA免疫传感器检测限分别为1.5×101 CFU/mL和0.3μg/mL。

  传统比色ELISA在低浓度样本中信号弱,颜色强度较低,需依赖仪器判读,采用荧光或化学发光底物代替酶催化显色底物提升灵敏度[14]。荧光杂交链反应(HCR)作为酶催化信号放大的替代技术,于2004年首次推出[13],并被公认为最流行的无酶信号放大法。LYU等[15]开发的HCR-ELISA平台通过DNA发夹结构触发荧光多联体形成,实现大肠杆菌O157∶H7、猪霍乱沙门氏菌及LM的多色同步超灵敏检测,灵敏度分别达3.4×101、6.4×100和7.0×101 CFU/mL。

  传统ELISA聚焦供静态检测,只能提供某个时间点的分析结果,且复杂样本中干扰物质可能会与抗体结合或与酶反应,出现假阳性结果。新型ELISA系统通过引入微流控检测平台与智能样本预处理模块,有望实现批量样本并行处理,配合自动光学判读系统,实现集成自动化操作。在后续技术迭代中,重点优化固相抗体定向固定技术、开发高亲和力抗体与信号放大系统,并结合机器学习算法构建干扰因子校正模型,能有效提升复杂生物样本检测的可靠性。

  1.2免疫荧光(IFA)

  IFA法通过荧光素标记已知抗原/抗体,利用特异性结合后产生的荧光信号,实现目标致病菌检测。其核心优势在于快速性(检测周期<2 h)、高灵敏度(检测限达单细胞水平)及强特异性,在医学[16]、生物科学[17]、食品安全筛查[18]等领域应用广泛。然而,传统IFA依赖人工判读且操作复杂,现场检测潜力受限。近年来,技术革新聚焦信号增强策略与自动化集成,显著提升了检测性能。

  DU等[19]首次利用Fe3O4 ZIF-8荧光增强效应,构建适体-抗体双识别体系:利用吸附在Fe3O4 ZIF-8上的适配体特异性捕获LM,通过生物素化抗LM抗体与链霉亲和素-FITC探针实现信号联级放大。得益于荧光增强效应,该方法有较宽的线性范围(1.4×101~1.4×107 CFU/mL)和极低的检测限(0.88 CFU/mL),检测时间约70 min。LI等[20]则使用碳点-盐酸万古霉素靶向识别革兰氏阳性菌,将硅纳米粒子结合适体特异性检测LM,开发双识别比率荧光传感器。双识别策略成功规避复杂的乳制品基质干扰,在3.9×101~3.9×107 CFU/mL线性范围内,灵敏度低至8.05 CFU/mL(30 min),且可适用于其他复杂食品样品。

  量子点(quantum dots,QDs)因宽激发光谱、高量子产率及单光源激发多色发射特性,成为多重病原体分析的理想探针[21-22]。CHENG等[23]将QDs与微流控芯片结合,开发便携式多病原体分析仪:万古霉素-抗体双识别策略靶向识别包括LM在内的3种革兰氏阳性菌,通过芯片内QDs荧光信号捕捉,实现金黄色葡萄球菌(18 CFU/孔)、蜡状芽孢杆菌(3 CFU/孔)和LM(36 CFU/孔)的同时检测,为后续研究高通量一体化设备打下基础。

  尽管IFA在灵敏度(较ELISA提升10~100倍)与时效性(检测周期缩短30%~50%)方面优势显著,但其应用仍受限于判定结果的操作过程烦琐,且需要专业人员操作。因此,亟须基于IFA法结合微流控与AI图像识别,开发全自动荧光判读系统等,以推动相关检测向着集成化、一体化、智能化方向发展。

  1.3免疫层析(ICA)

  ICA出现于20世纪80年代初,其是在免疫渗滤的基础上建立的一种简单快速的免疫学检测技术,集成了免疫技术和色谱层析技术的优点。侧流免疫分析(LFIA)因操作简便、快速、低成本、直观等优势,成为现场检测的重要工具[24]。

  在多种材料中,金纳米粒子(AuNPs)因卓越的光学和物理特性及优良的生物相容性,成为LFIA中最常用的标记物之一,但在检测食源性细菌时灵敏度不高(105 CFU/mL)。WANG等[25]利用制备的一对针对LM表面P60蛋白的高特异性抗体,结合AuNPs标记,经选择性富集,10 min内将检测限降低1~2个数量级(103~104 CFU/mL)。LOPES-LUZ等[26]将抗Internalin A和B抗体与生物素-链霉亲和素系统组合形成纳米生物素化检测复合物增强信号,使纯培养物中检测限(LOD)达102 CFU/mL。与基于培养的方法、ELISA或PCR方法相比,显著提高了效率并简化了检测步骤。

  ZHAO等[27]联用多重PCR,将LFIA检测灵敏度提至0.3×101~3.5×102 CFU/mL,无需培养富集,在4 h内即可完成。JIN等[28]开发基于铕纳米颗粒(EuNP)的快速视觉侧流条生物传感器(LFSB)与重组酶聚合酶扩增(RPA)结合的方法,在37℃下20 min内完成(试纸显示5 min)五重病原体(包括LM)检测,平均灵敏度低至101 CFU/mL。

  ICA技术通过抗体工程、核酸扩增联用及标记物创新,显著提升了检测灵敏度与多靶标能力。然而,多数仅提供肉眼定性或半定量分析,可能导致一系列缺陷,如抗外界干扰能力较差,在不同实验环境下容易出现数据不可靠的情况[29]。

  1.4免疫分离(IMS)

  即使经过选择性增菌培养后,致病菌的快速检测仍受食品基质干扰。磁性纳米颗粒(magnetic nanoparticles,MNP)因具有较大的比表面积和超顺磁性,可通过与特异性抗体结合,实现对目标分析物的高效捕获,结合磁场实现快速分离富集,显著提升检测灵敏度与时效性。同时,保留样品原有的生物活性,方便后续检测和应用。IMS作为一种预处理方法,可与多种检测技术结合,用于LM检测。

  2015年,李婧姮等[30]通过抗体修饰MNPs捕获LM,结合PCR进行快速检测。其所建立的免疫磁珠捕获-PCR技术在样品细菌浓度达104 CFU/mL时即可被检出,灵敏度是直接PCR检测限(105 CFU/mL)的10倍。LI等[31]将IMS与荧光免疫层析分析(FICA)联用,仅需3 h即可完成LM检测,与仅使用FICA相比,检测限提高约40倍(1×104 CFU/mL)。MALIC等[32]开发了一种在微流控芯片中集成3D磁阱,17 min内实现对LM的磁性捕获和释放的新方法。样品最大回收率约为91%,与传统方法相比将样品浓缩效率提高3倍,灵敏度低至10 CFU/mL[33]。PAN等[34]利用噬菌体尾纤维蛋白与万古霉素磁性纳米酶联合快速分离检测LM,利用纳米酶的类酶催化活性和BSA的特殊显色反应,实现高灵敏度检测(10 CFU/mL),无需额外设备,仅肉眼即可观察检测结果。

  尽管IMS技术广泛应用于致病菌检测前处理过程中,显著提升检测效率,但也存在一定局限性。免疫富集效率取决于多个因素,如抗体的亲和力、磁性颗粒的性能和目标分子的表达水平。若目标分子在样品中的含量较低,富集效率可能会受到限制,不适用于大规模样品处理。

  免疫学方法在LM检测中的应用如表1所示。

  2分子生物学检测

  基于核酸的检测方法通过特异性探针识别病原体DNA/RNA序列,较传统方法具备更高特异性与准确性。基于核酸的检测方法包括PCR、环介导等温扩增(loop-mediated isothermal amplification,LAMP)和重组酶聚合酶扩增(RPA)等。

  2.1聚合酶链式反应(PCR)

  PCR技术通过DNA序列扩增实现病原体检测,但在低拷贝数的DNA样本中,可能无法产生足够的扩增产物,检测灵敏度不足。而且,PCR易受到外部污染和技术操作误差影响,即使微量的外源DNA污染也可能导致假阳性结果,制约临床应用。为此,实时定量PCR(qPCR)、多重引物PCR(multiplex PCR,mPCR)等技术通过提升灵敏度与特异性实现突破[35]。

  MAO等[36]利用特异性抗体修饰的磁珠高效富集LM及伊氏李斯特菌缩短预处理过程,降低背景干扰,结合mPCR实现同步检测,使生菜样本显示出极高的灵敏度(10 CFU/g)。BIAN等[37]设计矿物油饱和的聚二甲基硅氧烷芯片,解决数字液滴PCR(ddPCR)液滴在多次热循环中易蒸发的问题,结合设计差异标记的TaqMan-MGB荧光探针,实现同步检测LM和大肠杆菌O157∶H7。与qPCR方法相比,该技术显示出更高灵敏度(10 CFU/mL),可达到单分子分辨率水平。2015年,SCHULER等[38]首次利用离心微流控液滴生成技术,开发微流控-ddRPA系统,集成乳化与DNA纯化步骤,使总分析时间<30 min(较ddPCR缩短75%)。

  SHU等[39]构建螺旋通道微流体装置分段连续流多重聚合酶链反应(SCF-MPCR)平台,19 min内实现LM等4种致病菌四重扩增,检测限低至102 CFU/μL。其通量主要受限于技术本身的通量速率及扩增/检测系统的多通路复用能力,可通过液滴微流体或实时荧光探针检测进一步改进,同时使用廉价的荧光测量系统(如基于智能手机的设备)执行结果读出。

  PCR技术通过微流控集成、液滴数字化及多重扩增策略,显著提升检测效率与灵敏度,突破污染控制与设备微型化瓶颈,在食品安全监测中得到规模化应用。

  2.2等温扩增技术

  等温扩增技术因反应温度更易控制、仪器设备简单和低耗能等优点,成为替代PCR的潜在技术,主要包括LAMP、链置换扩增、RPA、重组酶介导的扩增(RAA)和聚合酶螺旋反应(PSR)等方法,在LM检测中展现出显著潜力。

  LAMP与微流控技术结合可实现多病原体高通量视觉检测,1 h内同时鉴定LM、鼠伤寒沙门氏菌、蜡样芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌等[40-42]。JIN等[40]开发自填充微孔阵列芯片,通过真空泵定向导入反应液,解决了等温扩增技术易出现交叉污染的问题,检测限低至3.8×102 CFU/mL。PISAMAYAYAROM等[42]设计的免DNA提取芯片,总测试成本<5美元。OH等[43]构建的离心微流控装置,集成DNA纯化提取、扩增与金属指示剂介导比色检测,65 min内可检出牛奶中10个细菌细胞。

  ZHANG等[44]结合PSR与羟基萘酚蓝(HNB),50 min内检测每管低至1×10-4 ng/μL DNA水平的LM,灵敏度超PCR 10倍(1×10-3 ng/μL)。与其他恒温核酸扩增反应相比,PSR减少了酶的用量,且PSR引物易于设计,提高了反应的稳定性。

  新开发的等温序列交换扩增(sequence exchange amplification,SEA)方法是PCR的出色补充。LI等[45]将SEA和SERS结合,1 h内实现奶酪中LM定量检测(2.0×101~2.0×106 CFU/mL线性范围内),达到7.8 CFU/mL的极低检测限。XING等[46]利用微流控芯片将CRISPR/Cas 12a与RAA结合,在芯片制作过程中将所有试剂冻干嵌入芯片孔中,使用户只需样品注射并通过智能手机获取荧光信号即可完成操作获取实验结果,显著降低了操作难度。该技术1 h内可同步检测7种致病菌(含LM),LOD<500 CFU/mL,所需设备简单,适合现场应用,能有效支持食品安全监测。

  等温扩增技术与传统PCR相比具有优势,但也存在一定局限性。由于反应温度较低,引物的特异性设计变得更加关键——特异性不足的引物可能形成非特异性扩增产物,引入假阳性结果。同时,因反应过程中复制速率较慢,扩增产物的长度和结构可能更加多样化,导致分析和解读结果困难。

  分子生物学方法在LM检测中的应用如表2所示。

  3生物传感器

  生物传感器技术利用生物受体(如微生物、细胞、酶、抗体、核酸)和传感器(如光学、电化学、基于质量的系统)将生物反应转化为可测量的物理信号,使现场检测单增李斯特菌可能成为现实。

  3.1电化学生物传感器

  传统电化学生物传感器通常只能检测单一目标分子。近年来,多重标记、纳米材料功能化整合微流控技术创新等的不断推进,显著提升了检测性能与适用性。

  2016年,LI魪BANA等[47]首次使用二氧化硅磁性颗粒结合PCR多重标记(荧光素、生物素和地高辛),实现肠道沙门氏菌、LM和大肠杆菌同步检测。通过抗标记物-HRP缀合物识别,3 h内检测灵敏度分别为0.04、0.13和0.05 ng/μL。该方法不受残留引物干扰,可使用相同的磁性平台测定标记的PCR产物。CHEN等[48]设计抗LM单克隆抗体修饰的MNPs与抗LM多克隆抗体和尿素酶修饰的AuNPs,在分离芯片中形成MNP-LM-AuNP-尿素酶夹心复合物,结合主动磁力混合技术,1 h内完成LM捕获。检测芯片中结合电化学阻抗分析和脲酶催化反应双信号,检测阻抗幅度和相角变化,灵敏度达1.6×102 CFU/mL。YANG等[49]利用不同细菌穿过微孔产生的电流脉冲信号变化,开发新型电化学微流体传感器,实现单细胞水平上无标记实时分类。但该方法仍需对食品样品进行预处理,以滤除复杂基质中大颗粒的干扰,防止微流体纳米/微孔堵塞。

  3D打印技术因生产速度快、成本效益高及定制化设计实现复杂结构制造,为个性化传感器制造提供可能,在微流体领域的应用显著增长。RIVAS-MACHO等[50]将电化学LAMP检测集成到3D打印的微流体芯片中,防止污染、降低成本、同时简化检测过程,检测限大1.25 pg DNA。整合多学科技术开发的传感器实现LM的原位检测,为致病菌现场检测提供可能。WACHIRALURPAN等[51]设计的石英晶体微天平(quartz crystal microbalance,QCM)传感器,利用石英晶体的压电效应,将电极表面的质量变化转化为振荡电路输出的电信号频率变化,达到原位检测单增李斯特菌gDNA的LAMP产物,30 min内LOD达3×10-1 CFU/mL。REN等[52]利用废弃蛋壳制备的材料(CaCO3微粒)用作微孔抗性测定的信号探针,结合基于连接介导的支链杂交链式反应的信号放大技术,用于LM的高灵敏度检测(21 CFU/mL)。DNA识别探针、信号探针和无酶信号放大策略的结合不仅协同降低成本,还放大有效信号,提高检测灵敏度。

  3.2光学生物传感器

  光学生物传感器利用特异性抗体/核酸序列识别物对光学信号的影响,在待检测物体系中进行定性或定量分析,通过与微流控制等技术整合和自动化,提升检测效率与实时监测能力,满足食品安全检测中快速响应的需求。已有研究[53-54]聚焦比色传感、化学发光及光热检测等模式,通过纳米材料与分子扩增技术优化检测性能。

  比色法虽成本低廉,但灵敏度较低,若不借助其他先进设备,难以实现定量分析。各种纳米材料(如Fe3O4、PtNPs等)因高催化性能和稳定性,通过可控自组装或表面改性实现多功能化,成为提高比色性能的关键[55-56]。ZHANG等[57]使用聚赖氨酸交联Fe3O4 NP的纳米粒子簇(Fe3O4 NPC)修饰适体,催化显色底物生成可视化信号,无需核酸提取等预处理,即可快速简单实现LM检测,检测限为5.4×103 CFU/mL。WEI等[58]首次开发磁性纳米颗粒(PtNPs)介导的适体传感器集成的便携式多重条形图旋转芯片(MB-SpinChip),通过催化H2O2溶液产生O2,无需依赖复杂的气动泵和昂贵的信号检测器,将压力信号转换为肉眼可视的染料条形图,实现苹果汁中肠沙门氏菌、大肠杆菌和LM的定量检测,检测限约10 CFU/mL。

  2020年,SHANG等[59]首次报道HCR与血红素/G-四链体DNAzyme结合,构建基于布料的化学发光生物传感器,通过蜡丝网印刷快速制造检测界面,与计算机连接的CCD相机实时采集化学发光信号,检测限低至50 CFU/mL(线性范围1×102~1×107 CFU/mL)。该方法适用于液态样本(如牛奶)的现场检测。

  考虑到Cas12a在信号识别方面的技术优势,2024年,GU等[60]创新性地提出Cas12a-bHCR-DNA金属化(CBD)光热平台。CRISPR-Cas12a的反式切割活性受基因组DNA的酶重组酶扩增(ERA)产物调节,触发DNA结构原位沉积银颗粒,产生光热检测信号。借助ERA实现1 CFU/mL的检测灵敏度(线性范围100~108 CFU/mL)。便携式红外相机可轻松记录光热信号,实现无需实验室设备的病原体定量分析。

  生物传感器在LM检测中的应用如表3所示。

  4机器学习人工智能

  大数据、物联网和人工智能的深度融合正推动食源性致病菌趋于自动化、微型化,使致病菌分类和检测方法不再局限于传统生化鉴定[61]。

  XING等[62]通过智能手机摄像头捕获荧光信号,构建一步式免洗微流体生物传感器平台,5 min内实现包含LM的4种细菌ssDNA的同步检测(LM检测限0.18 nM)。但图像分析过程仍需要依赖计算机。XIAO等[63]开发比色传感器,整合信号采集与数据分析的智能手机检测系统,100 min内完成LM检测(3.1×101 CFU/mL)。GUO等[64]开发气动离心微流控平台,集成DNA扩增与Illumina测序设备,兼容基因组DNA文库,适用于资源匮乏地区的病源基因分析。这种基于机器人的自动化提供了一种节省时间且经济高效的替代方案。

  近年来,各国科学家开发集成LAMP技术的微流控芯片,设计出从样品加载到微流控操作的过程均采用高度自动化的形式,成功取代费力且易出错的手动加样,实现真正的分子诊断自动化[33,65]。JIN等[65]开发的智能检测装置,35 min内完成包含LM在内的10种水源性致病菌检测,完成2个样本的22项遗传分析,基因组DNA检测限达pg级。

  近年来,人工智能算法在食品安全检测方面得到广泛探索和关注。FRALEY等[66]开发的数字高分辨率熔解(universal digital high resolution melt,U-dHRM)与机器学习相结合的方法,能够实现单分子敏感性和单核苷酸特异性自动识别混合物中的多种不同基因型,但无法达到临床相关动态实时检测需求。为解决这一难题,VELEZ等[67]在已开发算法的基础上集成微流控U-dHRM平台,实现对液滴中荧光的原位实时监测,4 h内实现数千个细菌DNA分子的单分子级定量检测。JIA等[68]将深度前馈神经网络与纸质显色阵列(PCA)结合,通过VOC信号区分LM等病原体与食品背景干扰,经ΔR/ΔG/ΔB数据库训练,在常温和冷藏条件下准确率分别高达93%和91%。在此基础上,建立细菌VOC浓度-染料响应模型,开发系统的集成框架构建和使用纸质显色传感器阵列机器学习(PCA-ML)系统,实现5 h内检出1 log CFU/g接种量的病原体(准确率>80%)[69]。该平台能连续监测单一或多重病原体,且不受食物基质和背景微生物群干扰,未来可嵌入智能包装材料,扩展至其他食品和细菌物种,在食品供应链中使用,实现污染实时预警。

  多源数据(包括流行病学、临床和基因组数据)的集成在疫情调查和监测系统中至关重要。全球数据共享有助于全面了解各地出现的公共卫生事件和导致经济损失的食源性致病菌传播情况,避免不必要重复,减少财政负担和工作量[70]。智能技术通过设备微型化、数据模型优化及全球协作网络构建,突破硬件兼容性与算法实时性瓶颈,加速实现食品安全风险的精准防控与智能化管理。

  机器学习人工智能在LM检测中的应用如表4所示。

  5总结与展望

  本文对LM的最新研究进展进行分类和总结,重点阐述了各类方法的适用范围、技术优势及局限性,并针对现存挑战提出前瞻性探讨。传统培养法作为基准方法,为新兴检测技术的研发提供了关键参照体系。随着生物工程技术的迭代升级,免疫学检测与分子生物学技术凭借高特异性、灵敏度和快速响应能力,逐步突破传统方法瓶颈。同时,生物传感器和基于智能算法的一体式检测等其他新兴技术也在LM的快速筛查与精准定量领域取得突破性进展。不同检测方法的整合联用可克服单一方法检测缺陷,在实现LM快速检测的同时,提高检测方法的灵敏度和检测设备的便携性。例如,基于智能手机集成平台(如LFIA图像分析)、手持式红外测温模块及离心式微流控装置等极速发展,取代昂贵的检测仪器,实现低成本的便携式检测,推动检测场景向田间、超市等终端延伸。

  快速检测技术的进步顺应时代发展,通过提高速度、效率、灵敏度、准确性、多样性、全面性、便携性和实时性等方面的能力,为食品安全监测和控制提供了更高效、更可靠的解决方案。监管机构可利用这些技术向公众传递食品安全信息,并加强食品安全教育和培训,提高公众的食品安全意识和素质,形成全社会共同关注和维护食品安全的良好氛围。

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