全球食品供应链中的微生物污染对公共健康构成了持续威胁，因此需要开发快速可靠的病原体控制策略。在食源性病原体中，Campylobacter物种，特别是Campylobacter jejuni，是全球细菌性胃肠炎的主要致病原因（Kaakoush等，2015；Skirrow，1977）。感染可导致急性肠炎，并与严重的感染后并发症（如吉兰-巴雷综合征）密切相关（Rees等，1995）。
食品安全和风险评估面临的一个巨大挑战是细菌的适应生存策略，特别是它们进入存活但不可培养（VBNC）状态的能力。对于C. jejuni来说，这种生理转变是由环境压力因素（如氧化应激、营养限制和温度波动）引发的（Chaveerach等，2003；Klan?nik等，2009；Santos等，2023；Yagi等，2022）。在食品系统中，热处理是主要的控制措施，而亚致死的热暴露可能无法完全灭活细菌；相反，它可能导致细菌处于培养阴性但生理上活跃的状态。虽然像Salmonella enterica这样的病原体中的热诱导VBNC状态已经被研究过——这些细菌的培养能力迅速丧失，但其膜完整性得以保持（Zhang等，2023）——但对于热诱导的C. jejuni的生理特性和检测特征仍知之甚少。
VBNC状态对公共健康的影响深远。这些“隐匿的病原体库”能够逃避标准培养技术的检测——而当前的标准方法是基于培养技术的——但仍具有恢复活力并引起感染的潜力（Baffone等，2006；Cappelier等，1999）。这种差异会导致假阴性结果，从而削弱食品安全协议和风险评估的可靠性。因此，迫切需要能够识别这些难以捉摸的细菌群体的替代检测方法。
为了解决培养技术的局限性，分子和荧光技术（如丙啶单氮化物定量PCR（PMA-qPCR）变得越来越重要（Lv等，2020；Okada等，2022）。这些方法根据细胞膜的渗透性区分活细胞和死细胞。然而，依赖膜完整性作为存活性的指标存在根本性的局限性（Cangelosi和Meschke，2014；Nocker等，2009；Weigel等，2017）。结构完好的膜并不一定意味着有代谢活动或致病潜力（Nocker和Camper，2009）。此外，像PMA这样的活性染料会不可逆地修饰DNA，使得无法后续进行生理特性分析。这一局限突显了开发一种快速、无标记且非破坏性新平台的关键需求。
介电泳（DEP）提供了一个强大的生物物理替代方法。正如Pohl（1951）所证明的，DEP利用颗粒在非均匀电场中的运动，基于它们的介电特性。这一原理对细胞的生理状态非常敏感，不同结构保持程度和电功能的细胞会显示出不同的频率依赖性响应。因此，DEP已被用于根据细胞的生理状态区分细菌细胞，包括区分存活细胞和死亡细胞（Huang等，1992；Li和Bashir，2002；Markx等，1994；Suehiro等，1999）。最近，DEP已被整合到微流控平台中，用于无需培养即可快速分离和计数细菌（Chu等，2023；Ogawa等，2021；Wakizaka等，2020；Yu等，2024；Yu等，2025）。
尽管有这些技术进步，仍存在一个关键的知识空白：热诱导的VBNCC. jejuni群体是否表现出足够强的介电泳特征，以便将其与热杀死的细胞区分开来。在本研究中，“VBNC候选”细胞被定义为培养阴性但膜完整的群体，而DEP的响应性被用作生理状态的电功能指标，而不是作为存活性的验证指标。本研究首次系统评估了DEP-微流控平台检测VBNC候选C. jejuni的能力，旨在确定DEP是否提供了与基于膜渗透性的方法互补的信息，通过捕捉单靠膜渗透性检测无法反映的细胞生理状态方面。我们具体计划进行以下实验：
(1) 识别区分VBNC候选C. jejuni和热杀死群体的频率依赖性介电泳特征。
(2) 通过与PMA-qPCR和荧光检测的直接比较来验证基于DEP的计数方法。
(3) 使用蛋白质组学分析来验证DEP分离细胞的生理状态。
通过结合生物物理分离和生化表征，本研究提出了一种快速、非破坏性的方法，能够捕捉到仅靠基于膜渗透性的检测方法无法反映的细胞生理状态方面。
