Zoonoses 最新文章Advances in Spectral Techniques for Detection of Pathogenic Microorganisms

病原体的光谱检测研究进展

作者：辛紫萱，陈嘉婷，彭鸿娟

(南方医科大学公共卫生学院病原生物学系，广州，510515)

新型冠状病毒肺炎疫情在全球肆虐，目前国内常规的检测方法以核酸检测为主，通过PCR技术来扩增新冠病毒内的遗传物质RNA。然而，这种检测手段存在多个环节：培训采样人员、集中配送样本、实验室安全等级要求高、核酸扩增时间长等。如今，抗原检测、抗体检测等也因检测方便等优点被逐步应用于多种场合。那么，是否还有其它方法能够运用到新型冠状病毒的检测呢？

光谱检测是检测各类病原体的另一种选择：主要包括激光激发荧光光谱(简称为“荧光光谱”)、红外吸收光谱(简称为“红外光谱”)和拉曼光谱。基于不同原理，这些光谱检测技术各有特点：由于各类病原体荧光基团组成不同，荧光光谱技术可通过激发、捕获病原体荧光基团的信号，获得特征性光谱；而由于病原体表面蛋白、核酸、脂类和糖类等结构的不同，红外光谱和拉曼光谱可获得信息更丰富的特征光谱结果。这三种光谱检测技术联合主成分分析等数学模型，可实现病原菌在种、属、株等水平的鉴别。通过开发各种手持式的光谱检测仪，临床环境或者食品环境病原体的检测将更加便捷。

光谱数据实时读取与分析的优点，将更有利于对环境样本等传染病相关的时间、地区、人群等三间分布的综合分析。目前，已有利用表面增强拉曼光谱原理而开发的手持式呼吸检测器，能够在5min内实现对COVID-19感染者的识别。

这篇文章介绍了荧光光谱、红外光谱和拉曼光谱这三种光谱检测技术在病原体检测方面的应用，总结了不同检测方法的检测限和应用前景，对于研究病原微生物检测方法提供了创新思路。

作者简介

通讯作者：彭鸿娟

南方医科大学公共卫生学院副院长，病原生物学系主任/二级教授/博士生导师，广东省珠江学者特聘教授，广东省教学名师，广东省教学团队与课程思政示范教学团队负责人，主持国家一流在线开放课程、国家精品资源共享课各1项。主攻“病原-宿主互作机制”和“传染病预防控制”研究。以第一完成人获广东省教育教学成果一等奖、中华医学科技奖三等奖、广东省医学科技奖二等奖、广东省科技进步三等奖各1项，获国家发明专利2项。主持WHO/TDR项目1项，国家自然科学基金面上类项目8项，国家科技部重点研发子课题1项，广东省自然科学基金重点项目与广州市科技计划重点项目各1项，及其它省级以上课题15项。 发表科研论文80余篇， 在Frontiers in Immunology, iScience, PLOS Neglected Tropical Diseases, Science China Life Science，Advances in Parasitology 等知名杂志发表SCI论文50余篇。

原文链接：

https://www.scienceopen.com/hosted-document?doi=10.15212/ZOONOSES-2021-0027