完成单位：北京市理化分析测试中心，北京勤邦生物技术有限公司

完成人：杜美红，万宇平，杨寅，李静雯，吴小胜，陈婷，李宝明，管笛，陈尔凝

成果简介：

 免疫磁珠因其特异性捕获、快速分离目标物等特点在食品样品前处理、检测过程中具有巨大应用潜力，而空间位阻、捕获效率、基质干扰等问题限制了其应用。针对上述问题，通过开展免疫磁珠表面抗体构象、功能基团、结合位点研究，建立F(ab’)抗体小分子片段非-NH₂端定向固定高效免疫磁珠制备新方法，解决空间位阻效应，实现免疫磁珠表面抗体定向偶联，将目标物捕获效率提高20%以上；通过设计新颖的原位增菌与免疫磁分离技术（Immunomagnetic separation，IMS）结合策略，建立IMS高效前处理新技术，解决样品基质干扰问题，突破了常规微生物致病菌增菌前处理时间长的瓶颈；基于此，建立了高效免疫磁珠的化学发光均相检测体系、IMS+PCR技术、IMS+LAMP技术等快速检测技术，包含样品前处理在内对食品微生物致病菌检测能够在8 h内完成，检测限达到10⁰ CFU/25mL，高效免疫磁珠的应用实现了检测的快速、高灵敏和自动化。上述技术和成果形成发明专利23项，形成标准35项，转化产品39种，已在蒙牛、双汇、思念等企业进行应用示范，产生直接经济效益3793万元。

创新点及科学价值：

（1）抗体F（ab’）片段自由铰链区的巯基定向固定免疫磁珠，为微纳磁珠表面抗体定向固定提供了新方法。与同类商品相比，捕获效率提高20%以上。

（2）基于大体积体系下的原位增菌与免疫磁分离相结合策略构建样品前处理技术，为微生物致病菌检测食品样品前处理提供了新思路。使得目标菌与食品基质中蛋白、脂肪颗粒、杂菌等诸多干扰因素分离，将常规增菌时间2 d缩短至5-7 h，目标菌获得量达到10³ CFU/mL以上，完全满足各种致病菌快速检测产品检出限的要求。

（3）利用抗体活性结构域与抗体构象关系，磁珠表面抗体构象-功能模型构建。解决了化学发光体系中抗体非定向标记的问题，使得免疫磁珠表面抗体获得最佳标记位点信息，由此而建立的高效免疫磁珠化学发光检测体系对微生物致病菌能达到10² CFU/mL的灵敏检测。

社会经济效益：

（1）该成果形成的微生物致病菌捕获分离用免疫磁珠系列产品：大肠埃希氏菌O157:H7、沙门氏菌、单细胞增生李斯特氏菌、金黄色葡萄球菌、志贺氏菌五种典型致病菌检测用免疫磁珠，成本低，附加值高，性能远高于Dynabeads等国外同类产品。从2013-至今进行了推广试运营，共完成免疫磁珠及附属产品销售额55万余元，利润21万余元。

（2）该成果形成的食品安全检测试剂盒，已在北京勤邦生物技术有限公司进行应用转化，已建成生产线1条，年产值5000万元，转化产品已推广应用于乳品、畜禽、水产等多个行业，近3年累计形成直接经济效益3000余万元。

（3）该成果形成的微生物用免疫磁珠分离试剂盒，与国内快速检测产品（PCR试剂盒、LAMP试剂盒、RT-PCR试剂盒、ELISA试剂盒等）相整合，形成肉、蛋、奶、水产品、冻品、熟食等食品中沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、志贺氏菌、大肠杆菌O157等致病菌的捕获分离与快速检测试剂盒，为食品安全有效监控产生巨大的社会效益。

应用前景：

（1）该成果的应用推动了免疫磁珠国产化进程，对打破国外商品在中国市场的垄断局面进行了有益的探索。免疫磁珠市场潜力巨大，但是一直以来被国外商品（尤其是Dynabeads?产品）所垄断，其价格高昂，很多国内用户无法承受。本研究形成的免疫磁珠产品以进口商品一半的价格在中国人民解放军军事医学科学院，中国科学院电子学研究所，南京大学，大连海事大学等一批高校、科研院所试验应用，反馈良好。

（2）与传统检测方法相比，有效缩短了食品致病微生物的检测时间，大大提高了检测效率，有效降低了鲜活食品农产品由于检测等待时间而造成的仓储成本，对降低国内食品安全检测市场的检测成本，对我国食品安全有效监管具有重要的技术支撑作用。

（3）高效免疫磁珠的化学发光检测产品和技术，具有灵敏度高、稳定性好、检测速度快等优点，配套全自动化学发光免疫仪使用，可实现食品安全全自动、智能化检测，提高了检测效率，已在双汇集团、蒙牛集团、六和集团、生鲜配送等食品龙头企业应用。