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高志贤:快速检测还得靠国产仪器——访中国军事医学科学院高志贤研究员

仪器信息网 2014/01/02 09:19:21 点击 4660 次
[导读] 近日,仪器信息网特别采访了中国军事医学科学院高志贤研究员,请其就快速检测仪器在突发事件应急处理/大型活动保障中的作用、快速检测技术/仪器新进展、国产快速检测仪器的发展空间等问题一一进行了解答。

  近年来,食品安全问题、环境污染事件频发,快速检测仪器的市场需求日益增加。尤其是在一些自然灾害应急救援、大型活动保障中,快速检测仪器常常作为第一筛查手段,在保障当地食品和饮用水安全中发挥着越来越重要的作用。

  中国军事医学科学院高志贤研究员,近20多年来一直专注于研发快速检测技术与仪器,并先后参加了汶川、彝良和庐山抗震救灾、舟曲泥石流救援等突发事件、7.5事件和针扎事件维稳,以及奥运会、神舟三号至十号等大型活动中的现场饮食安全保障工作。近日,仪器信息网(以下简称:Instrument)特别采访了他,请其就快速检测仪器在突发事件应急处理/大型活动保障中的作用、快速检测技术/仪器新进展、国产快速检测仪器的发展空间等问题一一进行了解答。

中国军事医学科学院高志贤研究员

  高志贤课题组是国内最早从事快速检测研究的团队

  Instrument:您当初为什么会选择从事快速检测研究工作?

  高志贤:20世纪80年代,军队提出了快速检测仪器装备的需求,于是我所在的课题组从1987年开始研发快速检测技术/仪器,可以说是国内最早开始这方面研究的团队。

  那时大家对快速检测的认识还不够,都觉得做快速检测没啥意义,也没啥技术含量。实际上这是一种误解,要真正实现快速检测其实很难,需要用到很多种新技术。

  Instrument:你们用了多长时间研制出第一款快速检测仪器?

  高志贤:军队的科研单位和地方的不一样,发展单一,进度比较慢。直到1992年,我们才推出了适合现场快速检测的第一代《食品卫生理化检测箱》、《食品掺假检验箱》,1997年推出了《白酒卫生检测箱》,在军队和地方得到了推广应用,尤其是1995年的世界妇女大会期间,北京市防疫站(现在北京市CDC)及其区防疫站(现在北京市区CDC)都配备了这款检测箱。2004年研制出了《食品安全快速检测箱》,除了在军队防疫机构应用外,还推广到北京市教委管辖的寄宿学校等单位,随后质监系统也采用了这款检测箱。

  后来,在科技部“十五”、“十一五”课题及国家自然科学基金项目的资助下,我们通过不断改进与创新,再次推出了新一代食品安全快速检测箱,目前已在军队和地方的食品安全检测部门推广了1000多套。

饮水和食品安全快速检测箱

新一代食品安全快速检测箱

  Instrument:这款食品安全快速检测箱有哪些技术优点?

  高志贤:这款食品安全快速检测箱集试剂、器材、智能化微型光电检测仪和多功能光反向传感器于一体,只有一个手提箱大小,可在15s-30min内快速完成肉类水分、蔬菜残留农药、酒中甲醇、肉制品中亚硝酸盐含量等30多项食品安全检测关键指标,检出灵敏度符合国家标准。

  正是由于体积小,携带方便,检测灵敏、准确、快速,操作简单等优点,这款食品安全快速检测箱曾在全国“两会”、“神舟十号”飞船发射等重大活动的食品安全保障工作中“大显身手”。

  在紧急事件中快速检测仪器只需定性,不需定量

  Instrument:从“神舟”系列飞船、北京奥运会,再到汶川地震、芦山地震,多次应急检测,您都亲身参与。在这些事件中,您主要负责哪些工作?

  高志贤:在重大活动中,为了防止一些恐怖分子可能会选择在饮用水和食品中做手脚,如投毒,这就会危及很多人的生命安全,我们主要负责这部分反恐安保工作。2008年北京奥运会举办期间,各个奥运场馆以及一些宾馆酒店都配备了我们的新型食品安全快速检测箱,用于保障奥运会期间的食品安全。

  自然灾害会导致水源、食品遭受不同程度的污染,如地震后通常都会伴有降雨,雨水将一些生活垃圾冲入河流,导致水源被污染;地震会导致断电,雨后的潮湿环境会使粮食、食品发霉。我们通常会在自然灾害发生后的一两天内赶赴灾区,主要负责当地饮用水、食品的安全监测和风险评估和监控工作。

  Instrument:一旦发现食品、饮用水安全问题,你们会怎样应对?

  高志贤:一旦发现问题,我们就会立即用现场快速检测仪器对被污染水源或食品进行检测,如果水源水质检测结果是化学污染,我们会先利用净化车去除有机污染物,再消毒才可去除污染物质;如果检测结果是生物污染,这比较容易处理,只需要消毒就解决了。总之,我们在发现问题后会立即响应,最大限度地将安全风险因子降到最低,确保老百姓的生命健康。

  Instrument:这种特殊的现场环境对快速检测仪器提出了哪些需求?

  高志贤:快速检测仪器不能对现场环境要求太严格,需要有一定的环境适应性,如温度适用范围、抗电波干扰、耗氧量等。

  快速检测仪器有时只需要定性,或者半定量,配备一些相关便携式仪器可实现定量。当然,不同的场合对快速检测仪器的需求不一样,这是紧急突发事件对快速检测仪器提出的要求,如中毒事件,我们需要尽快检测出中毒物的成分及大概剂量,并迅速找到解毒方法救人,不需要测出中毒物的精确含量,精确方法一般都比较耗时,这在紧急事件中满足不了现场高效的需求。

  快速检测仪器发展方向:更便携、成系列、信息化、集成化

  Instrument:目前快速检测技术存在哪些问题?针对这些问题,您有哪些新成果?

  高志贤:免疫分析法是食品污染物检测的重要手段之一,但是存在单克隆抗体制备困难、多克隆抗体特异性差的问题,如何简单便利地获得小分子污染物高特异性抗体,是当前免疫检测方法进一步发展的关键问题之一。我们课题组已率先构建了核糖体展示抗体库,筛选出获得小分子激素类的抗体;还利用单抗体制备技术筛选出了多种常见残留农兽药抗体。

  样品前处理是制约快速检测仪器发展的最大瓶颈之一,目前样品前处理材料领域的研究热点是分子印迹聚合物(MIPs)。这是一种刚性三维立体功能材料,对目标物分子有特异吸附能力,可重复使用。目前,我们已成功建立了分子印迹聚合物材料制备技术,研制出系列有机磷、氨基甲酸酯等小分子化学污染物、11种兽药分子的分子印迹纳米材料。

  在上述研究成果的基础上,我们还开发出了一系列的典型有害因子风险监测平台,如将分子印迹材料固定在压电传感器电极表面,建立分子印迹-压电传感器联用检测技术平台,用于食品中常见污染物的传感检测;又如将分子印迹材料引入化学发光传感器,构建了小分子化学污染物检测的MIPs-表面等离子体共振技术(SPR)免疫传感器,样品无需标记,极大地提高了这类传感技术的灵敏度和特异性;采用国际上先进的酶热法检测技术,引入β内酰胺酶与羧基化阿特拉津小分子偶联物,可作为实现与待测物竞争结合特异抗体上特异结合位点的材料,研发了信号检测不受样品基质光学性质的影响,样品前处理简便的量热生物传感器,实现待测样品中靶标物的检测;为控制农药残留提供重要手段我们还开发出了多种化学污染物检测的高通量悬浮芯片技术,在国内外率先实现了悬浮芯片对水中7种农兽药同时检测。

  目前,我们已经将一些新技术实用化,但还有一些新技术仍处于我们的实验室研究阶段,未来我们将逐步实现仪器的商品化,以便更广泛地推广应用,满足更多的市场需求。

  Instrument:您认为快速检测仪器未来的发展方向是什么?

  高志贤:更便携、成系列、信息化、集成化,我认为这是快速检测仪器的发展方向。

  更加便携,甚至能够装到口袋中,带到现场进行风险监测工作;成系列,比如针对突发事件、大型活动保障,日常监督监测,我们能够给出一系列的应对检测方案;信息化很重要,现场检测后直接把数据传送到实验室进行确证,这对下一步工作有更快速、更准确的指导意义;未来快速检测仪器将越来越集成化,如与分子印迹技术、纳米生物技术、生物传感技术等新材料、新技术相结合,快速检测仪器就会有更多的发展空间。

  快速检测仪器以发展国产为主,只靠进口仪器会吃亏

  Instrument:我国快速检测技术/仪器的发展现状如何?

  高志贤:十几年前,快速检测项目立项经费很少,现在快速检测项目获批经费增加很多,这说明我国政府目前对快速检测技术研究很重视。从90年代的北京中卫到2000年后的望尔,再到现在的维德维康、勤邦生物、中德生物,我国专业从事快速检测研发的队伍越来越庞大,快速检测技术发展速度非常快,国产快速检测仪器和配套试剂盒技术水平有了很大提升,种类日益繁多。我认为,目前国产快速检测仪器并不比进口快速检测仪器差,完全能够满足国内需求。

  Instrument:您认为国产快速检测仪器的发展空间有多大?

  高志贤:国外仪器公司对中国国情认识不足,不可能专门针对我国国情研制快速检测仪器。同时,配套试剂盒的价格昂贵,有时补充还不及时,一旦发生紧急事件,我们将会处于十分被动的局面。因此,我认为快速检测还得靠国产仪器。我国应该以发展国产快速检测仪器为主,允许采购进口快速检测仪器用作比对参考,但不能只依靠进口仪器,否则咱们将来肯定会吃亏。

编辑:刘玉兰

  高志贤个人简介

  军事医学科学院卫生学环境医学研究所 博士 研究员 博士生导师

  国家863环境与健康领域主题专家、军队处置突发事件应急指挥机制专家咨询组成员、中国分析测试协会常务理事、中国卫生监督协会理事、中国毒理学会理事、中华青年预防医学会卫生检验专业委员副主任委员、天津市分析测试协会副理事长、天津市生物医学工程学会副理事长、天津市食品学会副理事长、天津市环境与食品安全风险监控技术重点实验室主任。

  近年来先获授权发明专利6项、新型实用专利15项、发表文章220多篇、获天津市科技进步一等奖1项、天津市自然科学二等奖1项、天津市技术发明二等奖1项、天津市科技进步二等奖4项。评为总后勤部科技新星、军事医学科学院复合型人才。2008年被评为国家科技奥运先进个人,课题组被评为国家科技奥运先进集体。

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