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仪表网 研发快讯】近日，青岛能源所单细胞中心联合伊利集团、中粮营养健康研究院、香港大学等单位，成功开发出基于流式拉曼(Raman Flow Cytometry，RFC)的高通量、高精度益生菌快速质检技术。该成果为益生菌产品提供了“单细胞分辨率”的多参数质量评估手段，并为行业带来了“菌株身份证”级别的质量评估新方法，相关成果发表于《宏组学》(iMetaOmics)。
基于流式拉曼的益生菌质检新技术
益生菌产业作为全球健康产业的重要分支，近年来发展迅猛，市场规模持续扩大。然而，产品质量参差不齐，核心技术标准尚不统一，已成为制约行业健康发展的关键瓶颈。益生菌产品的质量评价需涵盖菌种鉴定、活菌数量以及菌株活力等多个参数，但传统检测方法存在周期长、准确率低、信息维度不足等问题，阻碍了产业的健康发展。
为突破这一瓶颈，单细胞中心张佳副研究员、王建美博士、朱鹏飞工程师、刁志钿博士等，利用前期开发的一种基于拉曼组原理的单细胞精度益生菌质检(miRS)技术，联合伊利集团、中粮营养健康研究院、香港大学等开展协同攻关，进一步开发出新一代基于RFC的高通量益生菌质检技术。
RFC技术融合了流式检测与单细胞拉曼光谱(SCRS)分析的优势，检测速度达1秒/细胞，较前期开发的miRS技术提升超10倍。这种高通量的检测能力，在构建参考拉曼光谱数据库以及产品质量评估中展现出显著优势，能够获得更高的采样深度，从而显著提高菌种分类的准确性。研究表明，基于RFC的线性判别分析(LDA)分类器对益生菌菌株的分类准确率高达99.68%，即使在菌株丰度比1:1000的样品中，也能灵敏地检测出低丰度的菌株。
在活菌计数方面，RFC通过检测细胞对重水(D2O)的代谢响应，快速测定活菌数量，与传统平板计数结果高度吻合，检测时间仅为传统方法的1/10。在代谢活力评估方面，RFC不仅可以定量评估产品整体的代谢活力，还可借助菌种分类算法计算产品中每一菌种/菌株的代谢活力/活性。
此外，RFC技术的自动化程度高，操作简便，能够缩短检测周期和成本，提高检测效率。目前，RFC已对市售益生菌产品进行了多维参数的检测，能够提供准确、全面的质量分析数据，为企业建立科学、规范的质量控制体系提供有力支撑。未来，RFC技术还可以与其他技术结合，如单细胞基因组测序等，推动益生菌功能机制研究和产品精细化开发，助力产业高质量发展。
该工作由单细胞中心徐健研究员、张佳副研究员、中粮营养健康研究院郑晓卫博士、香港大学黄适助理教授等主持完成，得到了国家重点研发青年科学家基金、国家自然科学基金等项目的支持。
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