生物芯片技術(shù)及其在食品檢測中的應(yīng)用

□ 于欣欣 煙臺市食品藥品檢驗檢測中心

進(jìn)入21世紀(jì)以來，在社會經(jīng)濟(jì)水平提升的同時，民眾對生活質(zhì)量的要求也越來越高，尤其是在食品安全方面，引起了社會的極大關(guān)注，民眾開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)展起來的一種新型生物檢測技術(shù)，自出現(xiàn)以來便由于具有高通量、微量化、自動化優(yōu)點而被快速推廣。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，生物芯片技術(shù)的應(yīng)用將會為更多行業(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)主要是指通過使用雜交技術(shù)完成食品的基因檢測，但該種技術(shù)對操作者的專業(yè)素養(yǎng)要求較高。在雜交完成后，通過對食品基因信息的監(jiān)測、消除無用的雜交分子，再對其進(jìn)行分析。檢測工作完成后，應(yīng)對檢測出的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并篩選出最有價值的信息數(shù)據(jù)，信息數(shù)據(jù)鑒定完成后，使用生物學(xué)知識對檢測結(jié)果進(jìn)行解釋說明。生物芯片技術(shù)按照芯片固定探針的類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，按照其實際組成還可以進(jìn)行更加細(xì)致的劃分。總體而言，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)在食品檢測中的運(yùn)用

2.1 食品微生物檢測

食品中含有多種不同類型的微生物，微生物對人體健康具有較大的威脅，因此，在進(jìn)行食品檢測時，首先需要進(jìn)行的是微生物的檢測?，F(xiàn)如今隨著人們對食品口感、保質(zhì)期、營養(yǎng)成分需求的不斷提高，食品種類不斷增加，傳統(tǒng)形式的生物檢測技術(shù)顯然不足以滿足現(xiàn)代食品微生物檢測需求。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水平，有助于降低食品微生物對人體健康的威脅。

2.2 轉(zhuǎn)基因食品檢測

近年來，隨著民眾對食品安全問題的重視，社會開始討論轉(zhuǎn)基因作物的食用安全性，但從目前的情況來看，于轉(zhuǎn)基因食品的永久安全性缺乏足夠說服力的研究，因此，對轉(zhuǎn)基因作物進(jìn)行食用安全檢測成為必然。

以往的轉(zhuǎn)基因檢測中，主要是對單一目標(biāo)進(jìn)行檢測，但該種檢測方法在使用過程中存在著諸如檢測耗時長、效率低下的問題，且無法準(zhǔn)確地檢測出食品中轉(zhuǎn)基因成分。而基因芯片技術(shù)則可以利用探針陣列，對食品中是否含有轉(zhuǎn)基因成分進(jìn)行檢測，同時，基因芯片還可以更加精準(zhǔn)地檢測出食品原料。例如，學(xué)者黃迎春等利用基因芯片檢測技術(shù)對玉米、大豆、棉花與油菜這4種轉(zhuǎn)基因作物樣品進(jìn)行了檢測，檢測結(jié)果表明，基因芯片對上述4種轉(zhuǎn)基因作物的DNA信息檢測具有良好的效果[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)引入檢測體系實現(xiàn)了芯片的可視化，檢測了9種轉(zhuǎn)基因玉米及棉花、大豆等材料[3]。在實踐中，基因芯片技術(shù)具有較高的檢測精度，可以快速地對食品中的轉(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

生物芯片技術(shù)在食品毒理學(xué)檢測中的應(yīng)用主要是對動物的安全檢測，最常用的有毒理芯片，毒理芯片的使用可以改變傳統(tǒng)手段存在的動物消耗量大問題，且毒理芯片的使用極大地提升了檢測的效率，同時對提升檢測結(jié)果的精準(zhǔn)性有很大幫助。另外，毒理芯片還可以根據(jù)不同的病毒特征來進(jìn)行更加科學(xué)合理的檢測，確保動物內(nèi)的病毒能夠被檢測出，避免人們在食用后對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技術(shù)檢測精度、檢測水平均有所提升。相比傳統(tǒng)生物技術(shù)，生物芯片有顯著優(yōu)勢，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生物芯片進(jìn)行創(chuàng)新和改善，可視芯片技術(shù)就是一項突破，它是目前生物芯片的發(fā)展方向之一。在不久的將來,可視化生物芯片還可應(yīng)用于基因突變的檢測、工具酶功能鑒定等領(lǐng)域，具有廣泛的發(fā)展市場。