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科技日報記者 宋迎迎 通訊員 張佳

6月2日，科技日報記者從中國科學院青島生物能源與過程研究所（以下簡稱“中科院青島能源所”）獲悉，該所聯(lián)合中國食品發(fā)酵工業(yè)研究院等，開發(fā)了基于拉曼組原理的益生菌單細胞質檢技術SCIVVS，為快速、準確、全面、低成本的益生菌產品質檢提供了全新的解決方案。相關成果近日發(fā)表于iMeta雜志。

長期以來，益生菌質檢大多依賴于分離培養(yǎng)或元基因組測序，存在耗時長、成本高、復合益生菌產品深度質檢困難等瓶頸。針對這一瓶頸，中科院青島能源所單細胞中心聯(lián)合中國食品發(fā)酵工業(yè)研究院、青島東海藥業(yè)和青島星賽生物等團隊，基于拉曼組原理，開發(fā)了一種名為SCIVVS的單細胞精度益生菌質檢技術。

針對益生菌產品，SCIVVS提取所有細胞進行重水飼喂和單細胞拉曼光譜的高通量采集。在每一張拉曼光譜上，利用其指紋區(qū)，基于與益生菌單細胞拉曼光譜參照數(shù)據(jù)庫的比對，快速完成每個細胞的種類鑒定環(huán)節(jié)。通過構建21種法定可食用益生菌的標準菌株拉曼光譜數(shù)據(jù)庫，SCIVVS可實現(xiàn)平均高達93%的分辨準確度。同時，利用其重水利用峰（C-D峰），則可針對每個物種，量化每個細胞的活性、代謝活力等。進而可通過拉曼激活單細胞分選技術，快速獲得目標種類或目標代謝活力的單細胞，從而對接下游單細胞全基因組測序或培養(yǎng)。

為了支撐SCIVVS，中科院青島能源所和青島星賽生物合作，成功研制單細胞拉曼光鑷分選儀、高通量流式拉曼分選儀。運用單細胞拉曼光鑷分選儀，研究人員直接從純種或復合益生菌產品出發(fā)，在5個小時之內，完成了精確到每個物種的活細胞計數(shù)、活力定量和活力異質性測量。同時，針對乳酸桿菌、雙歧桿菌或鏈球菌等各種益生菌，均能產出高質量的單細胞基因組（覆蓋度可高達99.4%），從而完成精準溯源。

對比目前的益生菌產品質檢方法，SCIVVS具有快速、準確、全面、低成本、易于自動化等優(yōu)勢，較傳統(tǒng)方法快20倍以上，而成本僅為傳統(tǒng)方法的1/10，且能免培養(yǎng)、高精度、自動化、一站式地完成產品中每個物種的活細胞計數(shù)、活力定量、活力異質性測量和溯源，有望形成新的技術標準。

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