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        生物芯片技術(shù)及其在食品檢測(cè)中的應(yīng)用

        2020-09-10 01:38:31于欣欣
        食品安全導(dǎo)刊·下旬刊 2020年6期
        關(guān)鍵詞:技術(shù)原理生物芯片應(yīng)用研究

        摘 要:隨著民眾對(duì)食品安全問(wèn)題的重視,食品檢測(cè)在食品安全中所發(fā)揮的作用越來(lái)越大,而生物芯片技術(shù)就是食品檢測(cè)中常用的一種檢測(cè)技術(shù),生物芯片具有檢測(cè)精確度高、快捷高效等優(yōu)點(diǎn)?;诖?,文章首先闡述了生物芯片技術(shù)的概念與原理,然后重點(diǎn)分析了生物芯片技術(shù)在食品檢測(cè)中的運(yùn)用,以期為生物芯片技術(shù)在食品檢測(cè)中的應(yīng)用提供借鑒。

        關(guān)鍵詞:生物芯片;技術(shù)原理;應(yīng)用研究

        進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái),在社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平提升的同時(shí),民眾對(duì)生活質(zhì)量的要求也越來(lái)越高,尤其是在食品安全方面,引起了社會(huì)的極大關(guān)注,民眾開(kāi)始追求更加健康的生活模式,這些原因進(jìn)一步促進(jìn)了食品檢測(cè)技術(shù)的快速發(fā)展。從20世紀(jì)80年代的聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)檢測(cè)技術(shù)到之后的熒光定量PCR反應(yīng)技術(shù),各種新分子生物技術(shù)被應(yīng)用到食品檢測(cè)中,而生物芯片技術(shù)則是20世紀(jì)90年代逐漸發(fā)展起來(lái)的一種新型生物檢測(cè)技術(shù),自出現(xiàn)以來(lái)便由于具有高通量、微量化、自動(dòng)化優(yōu)點(diǎn)而被快速推廣。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷提高,生物芯片技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域、農(nóng)業(yè)領(lǐng)域等均有重要作用,相信在不久的將來(lái),生物芯片技術(shù)的應(yīng)用將會(huì)為更多行業(yè)的發(fā)展注入活力。

        1 生物芯片技術(shù)及原理

        生物芯片技術(shù)主要是指通過(guò)使用雜交技術(shù)完成食品的基因檢測(cè),但該種技術(shù)對(duì)操作者的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)要求較高。在雜交完成后,通過(guò)對(duì)食品基因信息的監(jiān)測(cè)、消除無(wú)用的雜交分子,再對(duì)其進(jìn)行分析。檢測(cè)工作完成后,應(yīng)對(duì)檢測(cè)出的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,并篩選出最有價(jià)值的信息數(shù)據(jù),信息數(shù)據(jù)鑒定完成后,使用生物學(xué)知識(shí)對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行解釋說(shuō)明。生物芯片技術(shù)按照芯片固定探針的類(lèi)型可劃分為不同的芯片技術(shù),如基因芯片、蛋白質(zhì)芯片、細(xì)胞芯片等,同時(shí),按照其實(shí)際組成還可以進(jìn)行更加細(xì)致的劃分??傮w而言,在生物芯片技術(shù)中,使用效果最好的是基因芯片。

        2 生物芯片技術(shù)在食品檢測(cè)中的運(yùn)用

        2.1 食品微生物檢測(cè)

        食品中含有多種不同類(lèi)型的微生物,微生物對(duì)人體健康具有較大的威脅,因此,在進(jìn)行食品檢測(cè)時(shí),首先需要進(jìn)行的是微生物的檢測(cè)?,F(xiàn)如今隨著人們對(duì)食品口感、保質(zhì)期、營(yíng)養(yǎng)成分需求的不斷提高,食品種類(lèi)不斷增加,傳統(tǒng)形式的生物檢測(cè)技術(shù)顯然不足以滿(mǎn)足現(xiàn)代食品微生物檢測(cè)需求。而基因芯片技術(shù)的應(yīng)用,則極大地提升了食品微生物檢測(cè)水平,有助于降低食品微生物對(duì)人體健康的威脅。

        2.2 轉(zhuǎn)基因食品檢測(cè)

        近年來(lái),隨著民眾對(duì)食品安全問(wèn)題的重視,社會(huì)開(kāi)始討論轉(zhuǎn)基因作物的食用安全性,但從目前的情況來(lái)看,于轉(zhuǎn)基因食品的永久安全性缺乏足夠說(shuō)服力的研究,因此,對(duì)轉(zhuǎn)基因作物進(jìn)行食用安全檢測(cè)成為必然。

        以往的轉(zhuǎn)基因檢測(cè)中,主要是對(duì)單一目標(biāo)進(jìn)行檢測(cè),但該種檢測(cè)方法在使用過(guò)程中存在著諸如檢測(cè)耗時(shí)長(zhǎng)、效率低下的問(wèn)題,且無(wú)法準(zhǔn)確地檢測(cè)出食品中轉(zhuǎn)基因成分。而基因芯片技術(shù)則可以利用探針陣列,對(duì)食品中是否含有轉(zhuǎn)基因成分進(jìn)行檢測(cè),同時(shí),基因芯片還可以更加精準(zhǔn)地檢測(cè)出食品原料。例如,學(xué)者黃迎春等利用基因芯片檢測(cè)技術(shù)對(duì)玉米、大豆、棉花與油菜這4種轉(zhuǎn)基因作物樣品進(jìn)行了檢測(cè),檢測(cè)結(jié)果表明,基因芯片對(duì)上述4種轉(zhuǎn)基因作物的DNA信息檢測(cè)具有良好的效果[1]。馬銳等[2]選用金標(biāo)銀染可視化基因芯片分析了豬腹瀉病毒。學(xué)者李永進(jìn)等[3]將堿性磷酸酶與底物之間的酶學(xué)顯色反應(yīng)引入檢測(cè)體系實(shí)現(xiàn)了芯片的可視化,檢測(cè)了9種轉(zhuǎn)基因玉米及棉花、大豆等材料[3]。在實(shí)踐中,基因芯片技術(shù)具有較高的檢測(cè)精度,可以快速地對(duì)食品中的轉(zhuǎn)基因進(jìn)行篩選,提升了食品的安全質(zhì)量。

        2.3 食品毒理學(xué)檢測(cè)

        生物芯片技術(shù)在食品毒理學(xué)檢測(cè)中的應(yīng)用主要是對(duì)動(dòng)物的安全檢測(cè),最常用的有毒理芯片,毒理芯片的使用可以改變傳統(tǒng)手段存在的動(dòng)物消耗量大問(wèn)題,且毒理芯片的使用極大地提升了檢測(cè)的效率,同時(shí)對(duì)提升檢測(cè)結(jié)果的精準(zhǔn)性有很大幫助。另外,毒理芯片還可以根據(jù)不同的病毒特征來(lái)進(jìn)行更加科學(xué)合理的檢測(cè),確保動(dòng)物內(nèi)的病毒能夠被檢測(cè)出,避免人們?cè)谑秤煤髮?duì)自身身體健康造成威脅。

        3 結(jié)論與展望

        生物芯片技術(shù)作為一種新型的食品安全檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)精度、檢測(cè)水平均有所提升。相比傳統(tǒng)生物技術(shù),生物芯片有顯著優(yōu)勢(shì),但受人才、經(jīng)濟(jì)以及技術(shù)水平等方面的制約,生物芯片系統(tǒng)未能廣泛普及。這需要以全新的思維方式對(duì)生物芯片進(jìn)行創(chuàng)新和改善,可視芯片技術(shù)就是一項(xiàng)突破,它是目前生物芯片的發(fā)展方向之一。在不久的將來(lái),可視化生物芯片還可應(yīng)用于基因突變的檢測(cè)、工具酶功能鑒定等領(lǐng)域,具有廣泛的發(fā)展市場(chǎng)。

        參考文獻(xiàn)

        [1]黃迎春,孫春昀,馮紅,胡曉東,尹海濱.利用基因芯片檢測(cè)轉(zhuǎn)基因作物[J].遺傳,2003,69-72.

        [2]馬銳,文心田,楊國(guó)淋,滑翔,趙玉佳,黃小波,曹三杰,文翼平,伍銳.豬腹瀉病毒可視化基因芯片的兩種靶基因標(biāo)記技術(shù)的比較[J].中國(guó)獸醫(yī)科學(xué),2016,v.46;No.464,10-18.

        [3]李永進(jìn),熊濤,吳華偉,楊亞珍.利用可視化膜芯片檢測(cè)9種轉(zhuǎn)基因玉米[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué),2016,v.55;No.560,216-219.

        作者簡(jiǎn)介:于欣欣(1989—),女,山東威海人,博士,質(zhì)量管理工程師。研究方向:保健食品化妝品檢驗(yàn)。

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