山东检验检疫局食品农产品中心青年专家高宏伟博士设计发明的“金黄色葡萄球菌快速检测试剂盒的制备和使用方法”近日以不菲的市场价格成功转让给青岛市高新区某企业。这标志着该项研究成果在获得领域内同行高度认可的同时，也在竞争激烈的生物技术市场赢得了一席之地。
 
2011年年末，一场“细菌门”的风波席卷冬日里的速冻食品行业，继思念、三全速冻食品后，湾仔码头也在南京市工商局公布的一份检测报告中被检出了金黄色葡萄球菌。当人们再一次为食品安全的问题焦虑纷扰的同时，一个直径只有0.5-1微米、平日里只闻其名、未见其“形”的小家伙——金黄色葡萄球菌迅速走进了普通百姓的视野。
 
小家伙制造大问题
 
据报道，全世界每年发生的食源性疾病近数十亿例，其中约有170万名15岁以下儿童因为食源性微生物污染引起腹泻而死亡。金黄色葡萄球菌是引起细菌性食物中毒的重要病原菌之一，在美国，每年超过18.5万人发生金黄色葡萄球菌食物中毒，占细菌性食物中毒的33%，每年损失约15亿美元;在日本，平均32.5%的食品存在金黄色葡萄球菌的污染;在加拿大，金黄色葡萄球菌中毒的发生率更高，占细菌性食物中毒的45%。近年来，在我国由金黄色葡萄球菌引起的食物中毒约占细菌性食物中毒事件的25%。金黄色葡萄球菌属于葡萄球菌属，在污染食品后，可以产生大量肠毒素，刺激食用者交感神经、双侧迷走神经的内脏的分支和脊髓，引起剧烈呕吐腹泻。由金黄色葡萄球菌引起的食物中毒已成为世界性的公共卫生问题。
 
新问题引出新课题
 
山东是我国食品农产品进出口第一大省，进出口总量占全国口岸四分之一至三分之一，已连续11年进出口食品农产品总量位居全国第一。每年，来自于世界各地的海量食品农产品在源源不断为当地经济注入活力的同时，也带来了巨大的食品安全风险。食品微生物污染一直是进出口食品安全的主要隐患，而其中金黄色葡萄球菌是最为重要的检测项目之一。仅2011年山东局技术中心微生物实验室完成了金黄色葡萄球菌3000余批次样品、上万项目次的检测工作、2012年截止到6月已完成金黄色葡萄球菌检测近8000项目次，同比增长30%。如此巨大的工作量以及还在继续快速增长的检测压力，向传统的检测技术提出了挑战，如何打破现状、创新技术体系成为一个检测人员绕不开的问题。
 
为了提升检测效率、缩短检测周期，针对国内外食品中金黄色葡萄球菌污染日趋严重的形势，该局食品农产品中心高宏伟博士等研究人员向国家质检总局申报了关于食源性致病菌新型高通量检测技术的研究课题。提出以更为快捷、简便、可视化的新型环介导等温扩增技术(LAMP)取代现有检测技术，全面提高金黄色葡萄球菌的检测灵敏度和精确度。
 
新发明攻克五个难关
 
金黄色葡萄球菌快速检测试剂盒的研制成功，在获得国家发明专利授权的同时，一举攻破了五个技术难关。
 
准确关。该发明针对金黄色葡萄球菌mecA基因的基本保守区的6个序列设计了两个特异性内引物和两个特异性外引物，是一种多位点多靶标的检测技术，与PCR技术的单区域双引物相比，在体系扩增过程中，具有更高的准确性和可靠性。该mecA基因的保守序列为金黄色葡萄球菌各不同血清型和菌株型所共有，保证了该种技术从种的水平上检测不同来源的金黄色葡萄球菌株的可靠性。
 
周期关。多引物的特性使其在具有高度链置换活性的DNA聚合酶作用下，具备更高的扩增效率。应用该种技术实施金黄色葡萄球菌检测，恒温下放置几十分钟即可完成检测，整个流程累计耗时1个小时左右，与传统检测方法动辄3、4天相比，缩短检测周期95%以上。
 
成本关。作为一种恒温扩增技术，该发明无须昂贵的PCR仪及配套电泳成像设备，只需水浴锅或其他简单温度加热装置即可，在仪器配置费用上可节省大笔购置费用。
 
环保关。由于可视化的特点，该种技术的检测结果无须使用特定光学呈相设备分析，只用肉眼直接目测观察即可对最终结果进行判定。在精简了分析流程的同时，也避免了具有强烈致癌的毒性凝胶染料的使用，省去了后续无害化处理步骤，解决了有毒有害的分子生物学试剂对环境安全的威胁问题。
 
场所关。目前，主流细菌鉴定方法包含了分离培养、免疫检测、PCR方法等，虽然原理各异，但对于环境及硬件设施条件都有特定要求，需要培养箱、微生物鉴定仪及PCR仪等必备仪器。而金黄色葡萄球菌LAMP快速检测试剂盒的问世解决了这一难题，一套试剂盒和一个简易温度控制设备即可组成一套便携式的现场检测装置，它可以走出实验室，摆脱时空限制，将检测关口前移，在任何需要的地方随时出现对可疑样品实施现场检测。
 
新专利产生四种效益
 
市场效益。与其他检测方法相比，具备完全自主知识产权的金黄色葡萄球菌试剂盒兼具了快速、精准化、便捷化、可视化及低成本化等五大优势，是山东检验检疫系统首个实现商业化成功转让的国家发明专利。该专利具有广阔的应用前景和领域，适合于有实际检测需求的各类企事业单位、机构和部门，能够在医疗、食品、卫生及环保等多个行业领域进行推广应用，一旦转化为商业化试剂盒将显现显著的市场效益。
 
生态效益。由于采用可视化的肉眼观察对结果进行直接判定，使得大量的后续的无害化处理措施得以省略，在节省成本的同时排除了传统的PCR检测凝胶电泳所使用的大量有毒有害试剂的使用，将其可能造成的生态环境安全风险降到最低。
 
生产效益。据统计，2011年食品安全在我国国民最关注热点问题排行榜高居第二位，类似于发生在湾仔码头等著名食品品牌的金黄色葡萄球菌污染事件，在给企业带来了公众信任危机的同时，给企业生产经营效益造成了重创。充分利用金黄色葡萄球菌LAMP快速检测试剂盒灵活机动不受时空限制的特点，打造食品产品的现场初筛和实验室系统性检测的多级检测网络，对于企业加强自检，实施源头管理，把好质量关、避免质量问题可能造成的巨大损失将起到关键性的作用。
 
社会效益。由金黄色葡萄球菌引起的食物中毒也已成为世界性的公共卫生问题，该专利的问世及下一步的市场化、产业化对于解决食品中金黄色葡萄球菌关键控制和检测技术的难题，保证国内及进出口食品安全，保障人民生命健康安全将产生积极的基础性推动作用。