生物芯片技术在食品安全检测中的应用

《生物芯片技术在食品安全检测中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、生物芯片技术在食品安全检测中的应用（学号：200920622282班级：食品质量与安全2班姓名：陈筠）摘要：目前全球食品安全形势不容乐观，高新技术应用于食品安全检测具有无限的发展空间。进入20世纪70年代以后，人们相继建立了各种现代生物技术，主要包括现代免疫学技术、核酸探针技术、PCR技术、生物芯片技术等。这些技术在食品安全领域的应用，不仅克服了传统食品安全检测方法的缺点，而且具有灵敏度高、操作简单、检测周期短、检测成本低等优点。本文主要介绍生物芯片的原理特点，以及深入探讨生物芯片在食品安全检测中的应用。关键词：食品安全生物技术生物芯片检测方法正文：民以食为天，食以安为先。充足、营养和安全的

2、食品是人类生存的基本需要，目前全球食品安全形势不容乐观，食品加工新技术与新工艺带来不确定性危害。世界范围内由于食品安全卫生质量而引起的食品贸易纠纷不断,高新技术应用于食品安全检测具有无限的发展空间。与发达国家相比，我国现行食源性危害关键检测技术仍然比较落后。因此，改进和完善食品检测技术已经迫在眉睫。生物芯片技术在食品检测方面显示了较好的应用前景。生物芯片的概念是20世纪80年代中期提出的,它是融生物化学及其它物理、化学、计算机科学等学科为一体的高度交叉的新技术。生物芯片包括基因芯片和蛋白质芯片。随着生物芯片应用领域的不断扩展，已经出现了不少与食品安全检测相关的生物芯片，该类芯片已逐渐走向了产

3、业化。一．什么是生物芯片技术生物芯片技术是通过缩微技术，根据分子间特异性地相互作用的原理，将生命科学领域中不连续的分析过程集成于硅芯片或者玻璃芯片表面的微型生物化学分析系统，以实现对细胞、蛋白质、基因及其他生物组分的准确、快速、大信息量的检测。生物芯片技术的主要特点是高通量、微型化和自动化，其中基因芯片技术和蛋白质芯片技术已经广泛应用于食品检测中。二．生物芯片的种类1.基因芯片所谓基因芯片又称为DNA微阵列(DNAmicroarray),是按特定的排列方式排列固定有大量基因片段(可以是相同的基因片段,也可以是不同的)的硅片,玻璃片或塑料片。基因芯片是利用核酸杂交原理来检测未知分子的。将大量的

4、探针分子固定在支持物上，根据碱基互补配对原理，与标记的样品分子杂交，检测杂交信号的强度及分布，获取样品分子的数量和序列分析信息。从而大规模高效地获取相关的生物信息。如某一核酸序列CAGCTCCATAT可被分解为①CAGCTCCA、②AGCTCCAT、③GCTCCATA、④CTC2CATAT四个8体亚序列(也可分解为7体、6体...亚序列)。对于某一未知的核酸片段,只要把所有可能的n体亚序列(共4n种)作为探针与它进行杂交,就可以确定它所有的n体亚序列。基因芯片技术的主要特点为:技术操作简单、自动化程度高、序列数量大、检测效率高、应用范围广、成本相对低。2.蛋白质芯片蛋白质芯片是指固定于支持介

5、质上的蛋白质构成的微阵列“又称蛋白质微阵列”（proteinmicroarray）。随着生物技术的发展，以蛋白质为研究对象的蛋白组学的研究越来越重要，发展高通量、微型化、自动化的蛋白质检测技术已成必要。蛋白质芯片(proteinchip)与基因芯片的工作原理相似。不同之处在于：一方面，芯片上固定的分子是蛋白质如抗原或抗体等；另一方面，检测的原理是依据蛋白质分子、蛋白质与核酸、蛋白质与其他分子的相互作用。由于蛋白质不能靠扩增的方法达到要求的灵敏度，蛋白质之间的特异作用是利用抗原与抗体反应，没有序列特异性，而只有专一性，所以检测蛋白质沿用基因芯片的模式有一定的局限性。探针蛋白一般选择单克隆抗体。

6、蛋白质芯片是一种高通量、平行、自动化和微型化分析蛋白质表达结构和功能的技术。从理论上讲，蛋白质芯片可以对各种蛋白质、抗体以及配体进行检测，具有一次性检测样本巨大、相对低消耗、计算机自动分析结果以及快速、准确等特点。目前已经广泛应用于生物医学研究、蛋白质表达谱的分析、蛋白质功能及蛋白质——蛋白质间相互作用的研究、新药的筛选和鉴定以及食品安全监测等。三．生物芯片在食品安全检测中的应用1.生物芯片技术在食源性致病微生物检测方面的应用许多常见微生物如水产品中的霍乱弧菌、副溶血弧菌，奶制品、禽肉及其制品中的单增李斯特菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌O157，炭疽杆菌、绿脓杆菌、结核杆菌、SARS

7、病毒、禽流感病毒等均可污染食品而导致多种疾病的爆发与流行，严重威胁着人类的健康。传统方法对食源性病毒大多是利用血清学、免疫学或者荧光定量PCR等方法，对某种病毒进行单一检测，当对某种食品需要待测的病毒种类较多时，传统方法的效率就非常低。基因芯片技术在微生物研究领域的成功经验为其用于食品微生物特别是致病菌的检测奠定了基础。将常见致病微生物的特异基因序列制成相应的基因芯片，根据碱基互补配对原理与待测样品进行杂交，