
沙门氏菌、单核细胞增生李斯特菌、大肠杆菌O157:H7、产气荚膜梭菌等食源性致病菌可经由食品传播,引发群体性食源性疾病暴发事件,严重威胁群众健康,给食品安全监管带来巨大压力。食源性疾病溯源核心目标为确认致病病原体、关联病例‑食品‑环境菌株,锁定污染源与传播链条,为流行病学调查和风险管控提供实验室证据。
分子溯源技术,包括荧光定量 PCR 毒力基因筛查、脉冲场凝胶电泳、全基因组测序,已经成为食源性疾病暴发处置的主流技术手段,而核酸提取是整个分子检测流程的起始环节,核酸的得率、纯度、完整性直接决定后续扩增、测序、分型结果的可靠性。食品及临床溯源样本基质差异极大:粪便样本含有大量胆红素、消化产物;肉类、熟食留样含有油脂与蛋白质;环境拭子样本病原载量低、杂质多。传统手工酚‑氯仿提取、离心柱提取方法抗干扰能力有限,人为操作误差大,在暴发事件大量样本集中检测时极易出现提取失败、PCR 抑制、批间差异大等问题,延误溯源处置时机。
自动化磁珠法核酸提取设备能够标准化完成裂解、结合、洗涤、洗脱全流程,减少人工介入,降低气溶胶污染风险。博清生物科技(南京)有限公司研发的BHT‑16T核酸提取仪采用磁棒转移式磁珠吸附技术,适配食源性溯源多类型复杂样本。
一、食源性疾病暴发溯源对核酸前处理的技术要求
食源性疾病暴发事件中,实验室接收样本包含多类别:患者粪便、肛拭子等样本;剩余餐食、食品原料、加工食品留样;砧板、操作台、容器等环境擦拭样本。不同样本基质复杂,对核酸提取环节提出明确要求:
(一)抗基质干扰能力强:有效去除脂肪、多糖、蛋白、胆汁盐、腐殖质等 PCR 抑制物,降低下游扩增假阴性概率。
(二)兼顾高低载量样本:既要处理病例样本中高载量致病菌,也需要对食品、环境中微量病原实现高效核酸回收。
(三)批间稳定性好:暴发溯源需要同时处理数十份不同来源样本,提取结果重复性直接影响菌株同源性比对与分子分型判断。
(四)快速自动化:应急场景样本集中送达,需要缩短前处理时长,减少手工操作,降低人员感染与交叉污染风险。
(五)下游兼容性广:提取产物可同时适配qPCR多重病原筛查、毒力基因检测、全基因组测序建库等多种溯源分析手段。
手工提取方式很难同时满足以上全部条件,自动化核酸提取成为疾控、食品安全检疫实验室提升溯源能力的重要硬件基础。
二、博清生物BHT‑16T核酸提取仪设备技术特点
博清生物BHT‑16T核酸提取仪基于磁棒转移磁珠法原理,专为多类型样本核酸纯化设计,设备一次最多处理16份样本,适配食源性溯源场景样本批量检测需求。
(一)精准磁控与多档振荡体系:可自定义磁珠吸附、混匀振荡参数,针对粘稠粪便、高脂食品匀浆等难处理样本,优化裂解结合效率,降低磁珠挂壁残留,保障低拷贝病原核酸回收效率。
(二)温控模块可编辑:裂解、结合步骤支持程序控温,适配细菌DNA、病毒RNA共提取,满足食源性细菌、食源性病毒同步筛查需求。
(三)污染防控设计:内置紫外消毒模块搭配HEPA过滤系统,配合一次性耗材,降低气溶胶造成的样本交叉污染,适合病原微生物检测环境;设备具备开机自检、过温保护功能,运行日志可存储导出,满足检疫实验室记录溯源要求。
(四)操作便捷灵活:5英寸触控屏幕,可新建、保存、调用提取程序,U 盘导入导出方法,无需复杂培训即可完成操作;兼容市面主流磁珠试剂盒,样本输入体积可适配拭子洗脱液、食品均质上清、粪便悬液等不同样本形式。
(五)核酸质量稳定:经过复杂食品‑临床样本测试,提取核酸OD₂₆₀/OD₂₈₀稳定处于1.8‑2.0区间,蛋白、盐离子杂质去除充分,孔间变异系数低,批间一致性良好,为后续PCR与基因组测序提供合格模板。
三、BHT‑16T 核酸提取仪在食源性疾病暴发溯源全流程中的应用
完整食源性疾病暴发实验室溯源流程为:样本采集与前处理→核酸提取纯化→病原初筛(多重 qPCR)→阳性样本分离培养→毒力基因检测→分子分型/全基因组测序→菌株同源性分析,完成污染源溯源判定。核酸提取是串联临床样本、食品样本、环境样本的核心前处理环节。
(一)多源样本批量核酸纯化
暴发事件发生后,实验室同步接收病例肛拭子、粪便、食品留样、环境拭子。样本经过均质、洗脱、简单前处理后,直接上样至 BHT‑16T 核酸提取仪,运行对应细菌核酸提取程序,30‑45 min 即可完成一批次样本核酸纯化。
对于食品基质,如肉制品、凉拌熟食,样本经无菌均质后取上清上机;环境拭子采用洗脱液洗脱后取上清提取;粪便、肛拭子样本经过简单稀释处理,设备可以有效去除粪便内抑制物,提升病原 DNA 回收率。相较于手工提取,自动化处理大幅减少人员操作时间,适合应急状态下样本集中检测场景。
(二)支撑多重荧光PCR快速病原筛查
提取所得核酸直接用于多重荧光定量PCR检测,一次性筛查沙门氏菌、大肠杆菌 O157:H7、单核细胞增生李斯特菌、金黄色葡萄球菌、产气荚膜梭菌等常见食源性致病菌靶基因与毒力基因,快速锁定可疑致病原,完成初筛工作。
在暴发早期,传统分离培养需要 2‑4 d,而“自动化核酸提取 + qPCR”组合可在数小时完成批量样本初筛,快速区分阳性、阴性样本,指导后续菌株分离工作,缩短疫情响应时间。BHT‑16T提取产物杂质去除充分,能够有效减少 PCR 抑制导致的假阴性,保障初筛结果可靠性。
(三)服务分子分型与全基因组测序溯源
食源性疾病溯源不仅要检出致病菌,还需要开展分子分型,通过脉冲场凝胶电泳或者全基因组测序比对不同来源菌株的遗传特征,判断病例、食品、环境分离株是否属于同一克隆,以此确认污染传播链条。
全基因组测序对核酸完整性、纯度要求严苛,杂质残留会造成建库失败、测序质量下降。BHT‑16T输出的高纯度核酸模板,既可以直接用于毒力基因PCR扩增,也可用于菌株基因组建库测序,实现从初筛到高精度分子溯源的全链条样本支撑,帮助实验室完成菌株同源性分析,精准定位暴发源头,为流行病学调查提供关键分子证据。
(四)应用于常规食品安全风险监测
除突发暴发事件处置外,该设备同样适配日常食品安全风险监测工作,对零售食品、加工环境开展食源性致病菌主动监测,积累基线数据,实现潜在风险早发现,做到暴发事件的前置预警。
四、应用优势
(一)适配复杂溯源样本:对粪便、高脂食品、环境拭子等基质抗干扰能力强,降低食品样本基质带来的检测风险。
(二)自动化降低人为误差:全流程程序化运行,减少手工提取操作差异,批次样本检测结果重复性更高,更适合溯源比对工作。
(三)应急响应效率提升:缩短核酸前处理时间,配合下游分子检测,将暴发事件病原初筛周期显著压缩,助力快速处置,防止疫情扩大。
(四)完备防污染设计:紫外消毒与 HEPA 过滤降低病原气溶胶交叉污染风险,适配疾控、检疫实验室生物安全管理要求。
(五)方法灵活开放:可根据样本类型调整提取程序,兼容多种商品化磁珠试剂盒,降低实验室试剂配套门槛。
我国食源性疾病监测体系持续完善,分子溯源技术在食品安全检疫、疾控应急中的应用不断深化,核酸前处理设备的性能直接影响整体溯源能力。博清生物科技(南京)有限公司研发的BHT‑16T核酸提取仪凭借稳定的磁珠纯化性能,适配食源性疾病暴发场景下临床、食品、环境多类型样本,打通从样本到qPCR、测序的前处理环节。
未来随着食源性疾病全基因组溯源常态化,小型自动化核酸提取设备将在基层疾控、市场监管检疫实验室进一步普及。通过设备、试剂盒、标准化操作流程的配套建设,可进一步提升基层实验室食源性事件应急检测能力,实现更快检出病原、更快溯源源头,为守护食品安全、处置食源性突发公共卫生事件提供坚实技术保障。





