《Food Control》：Immunomagnetic beads-assisted flow cytometry for rapid detection and viability discrimination of
Shigella flexneri in fresh produce
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•开发了一种IMBs-FCM检测法，用于生鲜果蔬中福氏志贺菌（S. flexneri）的检测。•FITC/PI染色通过膜完整性对细菌细胞进行鉴别。•经过6小时预富集后，可检测到极低的初始污染量。•该检测法与传统培养法结果一致。•检测在7小时内完成，包括6小时预富集。引言福氏志
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开发了一种IMBs-FCM检测法，用于生鲜果蔬中福氏志贺菌（S. flexneri）的检测。
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FITC/PI染色通过膜完整性对细菌细胞进行鉴别。
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经过6小时预富集后，可检测到极低的初始污染量。
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该检测法与传统培养法结果一致。
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检测在7小时内完成，包括6小时预富集。
引言
福氏志贺菌（S. flexneri）是志贺菌属中一种高度相关的致病菌种，也是全球范围内细菌性痢疾的重要致病原。该病原体感染剂量极低，且主要通过粪-口途径高效传播。这些特征使其成为全球公共卫生持续而严重的威胁（Robinson等人，2025；Yum等人，2019）。值得注意的是，与福氏志贺菌相关的食源性暴发事件已被发现与生鲜果蔬有关，包括含有生菜的沙拉和番茄（Dunn等人，1995；Reller等人，2006）。人们通常以生食方式食用叶类蔬菜（如生菜）和浆果类水果（如草莓），且清洗程度有限。由于缺乏充分的热处理或有效的消毒措施，即使仅存在低水平的福氏志贺菌污染，这些食品也可能成为食源性传播的潜在载体（Bosshard等人，2009；Song等人，2024）。因此，建立一种针对生鲜果蔬中福氏志贺菌的快速、准确且可靠的检测方法，对于保障公共卫生安全具有重要意义。
目前，福氏志贺菌的检测主要依赖传统培养法，这些方法被广泛认为是食源性病原体检测的标准方法或"金标准"（Neyaz等人，2024）。然而，这些方法涉及一系列劳动强度大的步骤且周转时间相对较长，这限制了其在食品安全快速筛查和应急监测中的适用性（Chen等人，2019）。近年来，研究人员开发了多种福氏志贺菌检测方法，包括基于核酸扩增的分子诊断技术（Shi等人，2024；Chen等人，2026）和生物传感技术（Wekalao等人，2024；Firouzi等人，2025；Shunmugam等人，2025）。尽管这些方法通常表现出较高的灵敏度和特异性，但传统的核酸和抗体检测方法本身并不能评估细菌活力，来自非活细胞的DNA和表面抗原仍可能产生阳性检测信号，从而导致对活病原菌污染水平的过高估计（Xu等人，2020；von Hertwig等人，2024）。
流式细胞术（FCM）是一种高通量分析技术，能够在单细胞水平上对微生物进行分析和计数。结合适当的荧光染色，FCM可以进一步表征与细菌活力相关的生理特性，如膜完整性（Zand等人，2021）。已有研究表明，该技术在复杂食品基质中检测活病原菌方面具有相当大的潜力。例如，FCM已成功用于检测牛奶中的单个大肠杆菌O157细胞（Liu等人，2019）和奶粉中的沙门氏菌（Wang等人，2020）。然而，由于食源性病原体的浓度可能极低，同时背景微生物、基质衍生的颗粒或自发荧光成分可能干扰信号识别并降低检测准确性，FCM直接应用于复杂食品基质仍存在较大挑战（Zand等人，2021；Liu等人，2025）。利用抗体功能化磁珠进行免疫磁性分离，为目标细菌的捕获和浓缩提供了有效策略。通过特异性抗原-抗体识别，目标细菌被免疫磁珠（IMBs）捕获，随后在外部磁场下进行分离，同时洗涤步骤去除未结合成分，从而促进下游检测（Seo等人，1998；Li等人，2018）。如先前的研究所示（Wang等人，2022a），将IMBs与FCM相结合有助于在复杂食品基质中可靠地检测低浓度病原体。然而，将目标特异性免疫磁性捕获与FITC/PI双荧光FCM相结合，用于同时进行目标识别和基于膜完整性的活力鉴别，目前仍有待深入研究，尤其是在生鲜果蔬基质中对福氏志贺菌的检测方面。
为弥补这一研究空白，我们开发并优化了一种IMBs-FCM方法，用于生鲜果蔬中福氏志贺菌的检测及基于膜完整性的活力鉴别。该方法在极低初始污染条件下，通过标称单细胞接种实验进行了评估，并在生菜和草莓基质中使用人工污染样本和天然感染样本进行了进一步验证。
章节摘录
菌株
用于抗体特异性评估的菌株列于表1。选择福氏志贺菌ATCC 12022作为方法开发和评估的目标菌株，另外还包含一个额外的福氏志贺菌菌株和36种非目标菌株，纳入抗体特异性评估。
试剂
羧基化磁珠（MBs；粒径180 nm，浓度10 mg/mL）购自上海奥润纳米科技有限公司（目录号PM3-020）。以下试剂
检测原理
IMBs-FCM方法的原理如图2所示。该方法将免疫磁性捕获与FITC/PI双荧光FCM相结合，用于福氏志贺菌的目标特异性检测和基于膜完整性的活力鉴别。FITC标记抗体提供目标特异性识别，而PI染色则指示膜完整性的丧失；因此，FITC阳性/PI阴性和FITC阳性/PI阳性事件分别被操作定义为膜完整和
结论
本研究建立了一种IMBs-FCM方法，用于生鲜果蔬中福氏志贺菌的检测及基于膜完整性的活力鉴别。该方法在检测的食品样本中与传统培养法结果一致，50个标称单细胞接种样本中有41个被成功检测到，支持其在预富集后检测极低初始污染水平样本的潜力。然而，标称
CRediT作者贡献声明
王自强：验证、监督、方法学。刘思远：监督、方法学。魏志晶：写作—审阅与编辑。陆鑫：验证、软件。徐辉：形式分析、数据整理。隋志伟：监督、方法学。袁耀武：监督、方法学。张伟：监督、项目管理、经费获取、概念构思。张云哲：写作—原稿、方法学、调查、数据整理
利益冲突声明
作者声明不存在任何已知的竞争性经济利益或个人关系，这些利益或关系可能会影响本文所报告的工作。
数据可用性
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作者声明不存在任何已知的竞争性经济利益或个人关系，这些利益或关系可能会影响本文所报告的工作。
致谢
本研究得到了中国国家重点研发计划（北京；项目编号2023YFF0724500）；国家自然科学基金（资助号32172288）；中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金项目，由中国国家计量院资助（北京；项目编号ANL2509）；河北省生物农业联合基金（资助号C2023204200和C2023204241）；中央引导地方专项科学
张云哲|王自强|刘思远|魏志晶|陆鑫|徐辉|隋志伟|袁耀武|张伟
