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国际顶刊连发！我院原创新型微生物检测技术取得重要进展
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发布时间：2024-05-27
面对严峻的血液制品微生物污染安全挑战，我院邢东明教授医工创新团队与全球生物安全龙头企业青岛海尔生物医疗联手研发微生物快速采集及检测一体化技术，获得山东省重点研发计划立项支持，并取得重要进展。近日，两项关键研究取得重要进展，分别在国际权威学术顶刊《Journal of Hazardous Materials》以及《Journal of Colloid and Interface Science》发表。
众所周知，血液制品安全是关乎千家万户的大事。因此，法规要求必须定时对血液及生物制品的储存环境进行微生物污染检测。
目前经典的微生物检测方法是自然沉降法，这种检测方式存在两方面问题：一是存在“风险盲区”，至少需要培养48 h才可明确结果，这段时间窗口成为风险盲区；第二是“测不准”，计算菌落很难准确反应微生物污染源的实际情况。上述问题对血液制品污染的及时发现及处置带来重要隐患。
那么，能否建立“又快、又好、又准”的微生物污染检测方法？为此，研究团队亲临血液制品储存一线调研情况、分析问题，与中国血液制品储存行业的头部企业海尔生物建立了联合研发，创造性提出了微生物“绿色过滤+微型采样+快速定量检测”的新技术策略，并建立三大关键技术。
首先，要解决如何让捕获的微生物“活的好、活得长”，以确保检测的准确性、灵敏度。研究团队通过原料、工艺的“双绿色”筛选研究，成功创制出微生物的“绿色抓手”生物膜，能够实现捕获的微生物数量和质量双重保障。与业内标杆德国赛多利斯生物膜进行的对标研究显示，微生物存活率提升了1.5倍。
其次，还要解决如何提高微生物采集的截留率，减少“漏网之鱼”。研究团队通过工艺探索，通过相分离技术研发了具有蜂窝状的交联互通网络结构膜材料，透气性好，结构稳定性高，微生物捕获量是商业化凝胶过滤膜的3.2倍，解决了高效率采集的关键技术难题。
第三，解决了微生物快速定量检测的多个环节技术难题。研究团队通过探索解决了生物膜快速溶、高效洗脱、提取技术，实现了微生物样品最大限度的转移、收集能力。同时探索了相适应的ATP生物发光法，最终实现了捕获微生物的快速定量检测，检测时间比传统方式缩短了288倍。
与业内标杆德国赛多利斯的相关技术及产品对标研究显示，我院团队的研究在空气微生物捕获量、存活率、快速定量检测等方面具有明显优势，因此具有很好的产业化前景。目前，项目已完成原理性产品研究并申报多项专利，并获得山东省重点研发计划立项支持。团队与海尔生物医疗股份公司正在推动产品工业化技术研究，加快原创成果提能产业、服务社会。
青岛大学及附属医院为论文的第一单位，青岛海尔生物医疗股份有限公司为第二单位，燕赛赛博士和研究生柳青为论文共同第一作者，团队成员包括刘占杰、刘润东、高文升、贾秋志、柳欣林、闫铭喆、邢琨悦、郭晗、姜文豪、马欣玥、许君琳、张新怡，邢东明教授为通讯作者。该研究得到了青岛市科技创新高层次人才团队（17-2-1-2-zhc）、山东省重点研发计划（2022CXGC02091）、国家自然科学基金项目（22302107）的资助与支持。
项目相关研究论文链接：
https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2024.134740
https://doi.org/10.1016/j.jcis.2024.05.105
https://doi.org/10.1016/j.talanta.2024.126025
