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生物檢測技術

時間:2023-06-06 09:29:52

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇生物檢測技術,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。

生物檢測技術

第1篇

關鍵詞:肽類毒素 脂多糖內毒素 霉菌毒素 檢測方法

項目類別:農業科技 項目編號:XF11C004 項目名稱:徐州市乳品質量安全檢測技術

生物毒素主要指微生物在生長代謝過程中產生的有毒化學物質,微量毒素侵入機體后即可引起生物機能破壞,使人畜中毒。包括肽類毒素、脂多糖內毒素、霉菌毒素等。

肽類毒素主要有溶血素、腸毒素等,其中產生溶血素的細菌主要有單核細胞增生李斯特菌、霍亂弧菌等。溶血素的致病機理是作用于細胞膜,造成其結構和功能的紊亂,使大量細胞內的成分泄漏,導致細胞死亡。產生腸毒素的細菌主要有金黃色葡萄球菌、大腸桿菌和蠟樣芽孢桿菌等。腸毒素是細菌外毒素,通過吸收或在腸內產生,作用于腸黏膜,通常引起腹瀉等不適癥狀。

脂多糖內毒素是革蘭氏陰性菌細胞壁的主要組成成分。研究表明,過量的脂多糖內毒素可引起機體嚴重的病理生理反應,表現為發熱、低血壓、休克、器官功能衰竭甚至死亡等。

霉菌毒素是霉菌產生的一種有毒的次級代謝產物,它是主要的真菌毒素,多數具有致癌作用。霉菌毒素主要有:黃曲霉素、赭曲霉素、單端孢霉烯族毒素等。目前為止,黃曲霉毒素有 B 1、B 2、M 1、M 2、G 1、G2 等幾種,其中黃曲霉素B1的毒性和致癌性最強,被稱為第一大類致癌物。赭曲霉素有 A、B、C、D 共4 種,其中毒性最大的是赭曲霉素A。單端孢霉烯族毒素中比較常見的是A 類單端孢霉烯族毒素,它主要包括T-2 毒素和HT-2 毒素。

目前,生物毒素的檢測技術已得到越來越多的重視,國內外學者對這些毒素也研究頗多。傳統的檢測技術以檢測致病菌為主,需要培養,檢測時間長。現代檢測技術簡便、快速、靈敏度高,且能達到微量檢測的目的。本文對這些生物毒素的檢測技術進行較為詳細的闡述并對這些方法的特點進行總結。

1、肽類毒素的檢測

肽類毒素傳統的檢測方法主要有:酶聯免疫檢測技術、聚合酶鏈反應技術和生物傳感技術等。近年來產生了一些新興檢測技術,如:懸浮芯片技術等。

1.1 酶聯免疫檢測技術

酶聯免疫檢測技術是利用酶標記物同抗原抗體復合物的免疫反應與酶的催化放大作用相結合,當偶聯物與固相載體上的抗原或抗體反應和酶的相應底物,即起催化水解或氧化還原反應而呈顏色。所生成的顏色深淺與待測標本含量成比例,由此進行定性或定量分析。酶聯免疫檢測技術是一種敏感、快速、簡單的方法,應用較廣,但是利用酶聯免疫檢測技術檢測食品中金黃色葡萄球菌腸毒素時,會因為假陽性或假陰性影響檢測結果。

1.2 聚合酶鏈反應技術

聚合酶鏈反應技術是一種在體外模擬DNA 復制過程,對特定的DNA或DN段進行快速擴增的方法。聚合酶鏈反應技術具有靈敏度高、檢測時間短等優點。目前常用的聚合酶鏈反應種類有定性聚合酶鏈反應和熒光定量聚合酶鏈反應。熒光定量聚合酶鏈反應是把熒光基團加入普通聚合酶鏈反應技術反應體系中,利用熒光信號積累檢測整個聚合酶鏈反應反應的進程,通過標準曲線對未知物進行定量。熒光定量聚合酶鏈反應比常規聚合酶鏈反應技術自動化程度更高、特異性更強,其應用也更廣泛。根據報道已有包括葡萄球菌各型腸毒素,大腸桿菌毒素等30多種毒素可以應用聚合酶鏈反應來檢驗。

1.3 生物傳感技術

生物傳感技術是以酶的催化或者抗原抗體結合等特異反應,通過換能器將反應結果輸出為可檢測的信號通過信號分析定性或定量待測物質。生物傳感器檢測法具有分析速度快、檢樣微量、生物功能膜可反復多次使用等特點,可用于許多物質的檢測。

1.4 懸浮芯片技術

懸浮芯片技術具有操作簡便、重復性好、靈敏度高以及線性范圍寬等優點。國外已經有利用懸浮芯片技術檢測的報道。國內孫肖紅等利用懸浮芯片系統建立檢測模型,檢測不同濃度金黃色葡萄球菌腸毒素B,其線性范圍為0.2~1653.4ng/mL,最低檢測值為203pg/mL均優于酶聯免疫檢測技術(最低檢測質量濃度為60ng/mL),除與2.μg/mL金黃色葡萄球菌熱休克毒素有交叉反應外,和其他幾種細菌、毒素、蛋白均無交叉反應。實驗證明懸浮芯片定量檢測方法對于模擬添加的金黃色葡萄球菌腸毒素B 具有良好的檢測效果。這比國外報道的熒光免疫層析法、磁免疫層析法、芯片傳感器等方法的靈敏度都要高,與生物傳感器- 質譜聯用技術、毛細管芯片技術等在同一數量級。綜合國內外對懸浮芯片的研究來看,該技術應用前景十分廣闊,但是懸浮芯片能否從粉末樣品中直接檢測毒素和病原,尚缺乏模型和評價。

2、脂多糖內毒素的檢測

1968年,國外研究人員Levin等建立了利用鱟實驗檢測脂多糖內毒素的方法。近幾十年來,脂多糖內毒素的檢測方法已有很大進展,實驗簡便、經濟、準確性高,但是由于費時、響應慢、自動化程度低等原因已限制了其應用。近十年來出現了利用生物傳感技術和氣相色譜-質譜聯用儀檢測細菌內毒素的報道。國外研究人員Goh等用增強型綠色熒光蛋白固定在傳感器上制成了熒光內毒素生物傳感器,根據脂多糖內毒素與之結合時熒光強度的衰減檢測細菌內毒素的含量。此熒光生物傳感器存在非分析物產生的熒光干擾問題,是近年來發展較快的一類光學生物傳感器。國內岳麗娜等利用氣相色譜-質譜聯用儀聯用技術,對脂多糖內毒素標準品所含的3-羥基脂肪酸種類進行檢測,用于分析脂多糖內毒素標準品菌種來源的純度。結果表明脂多糖內毒素工作標準品中含有非腸道細菌,因此會出現誤差,對檢測結果產生影響。氣相色譜-質譜聯用儀聯用法檢測脂多糖內毒素,不受其標準品及細菌的生物活性的限制,可用于細菌內毒素標準品菌株來源的輔助監控及應用中的異常情況的研究分析。

此外,檢測脂多糖內毒素也有酶聯免疫檢測技術、流式細胞術、化學發光測定法等方法,這些方法特異性、準確性高,但需要專業人員操作,步驟多,必須在實驗室完成,其應用需要大量實際操作驗證。

3、霉菌毒素的檢測

檢測霉菌霉素的常規方法由經典的薄層色譜法發展到高效液相色譜法、酶聯免疫檢測技術、免疫親和層析法等。現在,質譜分析已被引入毒素分析中并衍生出各種質譜方法,如高效液相色譜法-常壓化學電離質譜測定法、液質連用法、電噴霧-質譜法、液相串聯質譜法、超高壓液相聯合三重四極桿質譜儀法,及同時測定上百種樣品的高效液相色譜法-串聯質譜-電噴霧陽離子等技術。隨著這些新方法、新手段的發展,為霉菌毒素的檢測提供了比較廣的選擇,適應了不同的檢測目的和要求。

3.1 薄層色譜法

薄層色譜法是測定食品中霉菌毒素的經典方法,該方法操作簡便、費用低、能同時定性定量霉菌毒素。其檢測過程是:提取、柱層析、洗脫、濃縮、薄層分離。由于此方法操作繁瑣、靈敏度低,現在的研究重點是改進樣品的提取和凈化方法,因此建立了薄層掃描法來測定霉菌毒素,進而提高薄層色譜法的精度。國內張寰等報道了利用薄層掃描法,在掃描儀上繪制黃曲霉毒素掃描圖譜,并由此分辨出黃曲霉素種類,然后定量分析,從而得到樣品的黃曲霉毒素含量。鑒于此方法的靈敏度低、安全性差等缺點,已越來越不適用現代分析的要求。

3.2 高效液相色譜法

高效液相色譜法具有高效、快速、靈敏度高、重現性好、檢測限低、定量準確的特點,是定性定量霉菌毒素的常用方法,其中應用最廣的是反相高效液相色譜法。國外研究人員Sobolev等利用高效液相色譜法,以新研發的氧化物質Al2O3作為流動相,對農產品的甲醇 ― 水提取液進行凈化處理,樣品中加標品2.5~7.5ng/g,結果表明:AFBl、AFB2、AFGl、AFG2 的回收率為 80%~87%,最低檢測限為1.0ng/g,此方法與商業檢測黃曲霉素方法相比,凈化設備費用更低。國外研究人員Razzazi-Fazeli等利用高效液相色譜法-質譜聯用儀檢測單端孢霉烯族毒素,檢測限為 5 0~8 5 n g / g,回收率為77%~101%。鑒于高效液相色譜法的這些優點,其在霉菌毒素檢測中的應用越來越多,但是由于樣品前處理較復雜,設備昂貴,操作時需專門人員等問題,難以滿足快速檢測的目的,限制了其應用。

3.3 酶聯免疫檢測技術

酶聯免疫檢測技術法靈敏度高、特異性強、操作簡便,適宜大量樣品的快速篩選,且設備費用比高效液相色譜法低,因此廣泛用于霉菌毒素的檢測。利用此方法檢測霉菌毒素可以達到定性定量的目的。此外,根據酶聯免疫檢測技術開發的毒素試劑盒實現了快速檢測霉菌毒素的目的。國外Saha等利用基于酶聯免疫檢測的流動裝置檢測紅辣椒中黃曲霉素B1與赭曲霉毒素A,檢測限分別為2ng/g 和10ng/g,結果證明此方法準確性高,與單獨酶聯免疫檢測相關性良好,并且為歐盟的法定標準提供了簡單、快速、有效的檢測方法。酶聯免疫檢測測定結果易出現假陽性問題,且只能測定單一毒素。目前的一項研究是將酶聯免疫檢測技術和膠體金技術與噬菌體展示技術相結合,此方法可以顯著提高檢測限,縮短檢測時間,同時可以減少毒素測定中所使用的毒素標準品對實驗人員及環境的危害,這種結合技術應用前景廣闊[ 31]。

3.4 免疫親和柱法

免疫親和柱是以單克隆免疫親和柱為分離手段,根據單克隆抗體與載體蛋白偶聯后將其填柱形成免疫親和柱,并與霉菌毒素抗原產生一一對應的特異性吸附關系。免疫親和柱法包括免疫親和柱-熒光光度法和免疫親和柱-高效液相色譜法。裴道國等采用改良型免疫親和柱凈化- 熒光光度檢測技術檢測花生及花生制品中的黃曲霉毒素。結果表明:改良后的方法具有更好的準確性和精密度,檢測技術操作更簡便,檢測時間由傳統的25min縮短至10min,大大提高了檢測效率。免疫親和柱-高效液相色譜法用于檢測霉菌毒素在國內外的報道中也比較多。陳新等利用免疫親和柱-高效液相色譜法分別定量地檢測飼料中的黃曲霉毒素B1、B2、G1 和G2,在黃曲霉毒素B1為0~50μg/kg 測定范圍內其線性相關系數為0.91,檢測靈敏度為1μg/kg,可以作為測定飼料及飼料原料中的黃曲霉毒素B1的定量確認法。國外研究人員Aksenov等利用免疫親和柱-熒光-高效液相色譜法檢測了赭曲霉素,將檢測限提高至0.5mg/kg,優化了其檢測方法。免疫親和柱法簡便快速、靈敏度極高,一個樣品只需10~15min,比傳統方法快。特別是免疫親和柱-高效液相色譜法可以特效性地將霉菌毒素或其他真菌毒素分離出來,分離效率和回收率高,比高效液相色譜法更有優勢和應用前景。

4、結論

生物毒素的檢測方法多種多樣,但其靈敏度、精度、適用條件各不相同。近幾年來,檢測肽類毒素切實可用的檢測方法主要是熒光定量聚合酶鏈反應技術和酶聯免疫檢測技術,生物傳感器技術因其分析速度快、檢樣微量等特點,可用于許多物質的檢測,但在國內的使用情況來看,由于成本高而不能被廣泛采用。懸浮芯片技術由于操作簡便、靈敏度高以及線性范圍寬等優點,未來的應用前景將十分廣闊。利用氣色譜法-質譜聯用儀檢測脂多糖內毒素的技術相對比較成熟,而免疫學方法在我國還處于理論階段,未來還需要大量的實踐驗證及優化。檢測霉菌毒素較常用的檢測方法是酶聯免疫檢測技術法和免疫親和柱法。酶聯免疫檢測技術法法操作簡便,成本比較低,適合大量樣品的快速篩選,且設備費用較低,因此在我國已廣泛應用。免疫親和柱法快速簡便、靈敏度極高,分離效率和回收率高。另外,國外一些新技術的發現和使用,在我國是值得引進且具有推廣價值的。

參考文獻

[1] 郭萌, 李冠民, 黃清泉. 細菌內毒素研究進展[J]. 中國實驗動物學報2009, 17(5): 397-401。

[2]何健, 李艷霞. 發酵肉制品中生物胺研究進展[J]. 肉類工業, 2009(2):47-50。

[3]志軍, 吳永寧, 薛長湖. 生物胺與食品安全[J]. 食品與發酵工業,2004, 30(10): 84-91。

[4]孫肖紅, 王靜, 姜永強, 等. 建立金黃色葡萄球菌腸毒素B懸浮芯片定量檢測方法[J]. 中國食品衛生雜志, 2009, 12(6): 485-488。

第2篇

[關鍵詞]:生物檢測技術 食品檢驗 應用 檢測方法 分析

前言

生物檢測技術在食品檢驗中的應用是在現代生物技術的不斷發展進步與國家對于食品安全以及質量要求的不斷提高背景下,隨著傳統食品安全與質量檢測技術在食品檢驗中的應用需求越來越難以實現,就有了對于食品檢驗的更加科學、快速并且檢驗精確度更高的生物食品檢測方法。生物檢測方法被應用于食品檢驗中不僅具有上述的檢測應用發展契機,更是因為食品加工與生產過程中應用的食品材料的來源與生物有著很大的聯系,而生物檢測技術在對于食品進行檢驗中,就是通過生物的相關特性以及化學特征等進行檢測與檢驗應用的,因此,使用生物檢測技術進行食品檢驗的應用具有較大的優勢。

1 生物檢測技術的應用

1. 1 生物酶技術

在實際檢測應用中的生物酶技術主要是利用生物酶的相關特性進行實際檢測與應用,生物酶檢測技術在實際檢測中應用相對比較廣泛,它主要用于對于食品中的殘留農藥以及食品中的農藥含量、食品的微生物污染情況進行檢測應用。在對于食品的實際檢測應用中,生物酶技術中的酶聯免疫檢測技術在實際檢測應用中應用優勢與特征比較明顯。酶聯免疫檢測技術主要是將酶與免疫學的相關原理特征進行聯合應用的基礎上提出的生物酶檢測技術,這種酶聯免疫檢測技術在進行食品檢驗應用中不僅具有較高的檢測靈敏性,而且在進行食品檢測應用中的選擇性也相對比較高,因此在食品檢驗中的受歡迎程度比較高。尤其是在進行蔬菜以及水果中的殺菌農藥殘留度檢測中,酶聯免疫生物酶檢測方法的檢測靈敏度與準確度非常高。

1. 2 PCR技術

PCR技術也是一種通過生物酶的相關原理特性進行實際檢測應用的生物酶檢測技術。在實際檢測應用中,PCR技術也被稱為是聚合酶檢測技術,它是通過聚合酶的鏈式反應特征,對于生物中的酶變化進行檢測分析與應用。PCR技術在實際中檢測應用中最早是進行基因克隆與轉基因的相關檢測中,隨著PCR技術對于基因克隆以及轉基因檢測的精確度與微量性特征,PCR技術在實際檢測中的應用范圍逐漸擴展開來。PCR技術在食品檢驗中進行應用主要是隨著轉基因食品的出現以及食品微生物的研究發展。

1.3 生物傳感器

生物傳感器是一種利用生物技術以及相關生物特征應用于傳感器的識別系統中,通過對于被檢測物體的信號識別與轉換,從而實現對于被檢測物體的實際應用。生物傳感器作為一種生物檢測技術,在實際檢測應用中,不僅具有檢測速度快、檢測結果準確度高以及檢測應用方便等特征,而且在進行實際檢測應用時,由于生物傳感器的靈敏性以及特異性特征,使得生物傳感器在實際檢測應用中的應用范圍也比較廣泛和普遍。

1.4 生物芯片

生物芯片技術是生物檢測應用技術中一種新型高新技術,它在實際檢測應用中不僅具有最快速和一次性檢測數量最大的應用特征,并且在實際檢測應用中的適用范圍也是最廣泛的。生物芯片檢測技術主要是利用生物芯片相關信息技術,在檢測過程中通過光導原位合成技術以及微量點樣技術進行實際檢測應用,尤其是在對于一些用于進出口貿易并且對于檢測要求較高的食品檢測中的應用尤其方便適用。

2 在食品檢測中的具體應用

利用生物檢測技術進行食品檢驗應用,在對于食品的檢驗中主要是針對食品中的有害微生物以及食品成分、品質、殘留農藥、轉基因等情況進行檢測應用。

2 .1 有害微生物的檢測

生物檢測技術在對于食品中的有害微生物檢測中,主要是通過生物檢測技術中的生物特征對于食品中的有害微生物情況進行檢測分析,從而實現對于食品有害微生物傳播等的控制,避免對于食品有害微生物對于人體健康的威脅。利用生物檢測技術進行食品中有害微生物的檢測分析在實際中已經具有較多的應用實例,比如在對于奶制品中的沙門氏菌的檢測分析中,就是使用生物檢測技術進行檢測實現的。應用生物檢測技術進行食品有害微生物的有效檢測是進行食品有害微生物擴散控制的有效途徑。

2.2 食品中殘余農藥的檢測

利用生物檢測技術進行食品中殘留農藥的檢測在實際檢測應用中的應用實例也非常多。通常情況下,食品中的農藥殘留成分一旦超標會對于人體健康甚至是生命造成很大威脅,因此應用生物檢測技術對于食品中的農藥殘留成分進行檢測分析,對于保證食品安全有著很大的作用。進行食品農藥殘留成分檢測應用的主要生物檢測技術以及方法為生物酶技術和生物傳感器儀器等,在實際中的應用也較多,比如美國的基于生物檢測技術的檢測箱等。

2.3成分和品質的檢測

利用生物檢測技術對于食品成分以及食品質量檢測,是保證食品生產質量和對于食品變質情況進行判定的重要途徑方法,對于保證食品安全與人體健康有著重要的作用。在進行食品生產成分以及食品品質檢測中,應用最多的生物檢測技術主要是生物傳感器檢測方法。生物傳感器在對于食品成分的檢測應用中,最早是對于食品中的葡萄糖含量進行檢測應用,如今生物傳感器還可以實現對于食品的氣味檢測與分析應用。

2.4轉基因食品的檢測

生物檢測技術進行轉基因食品的檢測是隨著社會經濟以及生物技術的發展,食品中出現轉基因食品種類。轉基因食品通常會對于人體健康以及生態環境造成一定的影響,進行轉基因食品的檢測,有利于對于轉基因食品的不利影響進行控制。在使用生物檢測技術對于轉基因食品進行檢測中,主要的檢測方法有對于轉基因食品的酸檢測法以及蛋白質和酶活性特征檢測等方法。

結語

總之,對于生物檢測技術在食品檢驗中的應用等進行分析研究,不僅有利于提高生物檢測技術水平,推進現代生物技術的發展進步,而且對于食品安全與質量也有很大的保證,具有積極的意義。

參考文獻:

[1]羅梅蘭,葉云,梁超香.生物檢測技術在食品檢驗中的研究[J].食品與機械.2006(2).

第3篇

乳品中主要的有害微生物及其危害

伴隨著我國市場經濟的快速發展,我國的乳品行業發展迅猛,市場上的乳品生產廠家越來越多,但同樣存在乳品安全事件頻發的問題。根據我國乳品安全事件的調查,大多都是由污染致病菌引起的。我國的乳品安全防控中,病原菌檢測品種為沙門氏菌、金黃色葡萄球菌、大腸桿菌等,當乳品中存在這些病菌時,人體在食用了乳品以后將會出現身體不適的現象,最終引起嚴重的中毒事件,在危害了人體健康的同時,也對乳品生產企業產生了極為不利的影響,社會影響非常嚴重。如果病菌或者有害微生物的含量超標嚴重,甚至會危及生命。

乳品中有害微生物的檢測技術

微生物學檢測技術

在乳品有害微生物檢測中,微生物檢測技術屬于一種相對傳統的檢測技術,在利用這一檢測技術開展了相應的檢測以后,人們可以獲得乳品中的活菌總數信息,具體的檢測過程中,涉及了準平板計數法和顯微鏡直接觀察法。在這一檢測技術出現的早期階段,因為很多乳品企業的條件有限,這一技術一經出現就受到了很多乳品企業的青睞。作為乳品中有害微生物檢測的有效技術,這一檢測技術的整體成本偏低,所使用的相關設備也比較簡單,雖然如此,檢測時的流程復雜且檢測耗時長,最終所獲得的檢測結果可能與實際存在較大的偏差,檢測的準確度不夠。隨著對乳品中有害微生物檢測的日漸重視,人們越來越意識到了微生物學檢測技術的缺陷,在原有技術基礎上開展了相應的技術改良,形成了輸水網格濾膜法,采用這一檢測方法,可以有效濃縮靶細菌,將檢測樣品中的抑制因子全部去除,避免菌體受到破壞,使得檢測工作可以順利進行并提高檢測結果的準確性。

生物電化學檢測技術

生物電化學檢測技術在乳品有害微生物檢測中的應用也相對較多,根據這一檢測技術的原理分析,在檢測結果獲取時,通過單個電極對生物量產生與消耗電荷的檢測,也就可以獲得乳品內有害微生物的具體情況。基于生物電化學檢測技術的原理,這一檢測具有全方位性。微生物存在新陳代謝特征,當處于新陳代謝狀態時,微生物將會對培養基中的化學性質出現明顯的干擾,在此基礎上也就可以進行相應的檢測。當然,在乳品檢測時,還常常利用還原實驗法來進行,用還原實驗法開展相應的檢測工作時,基本上克服了色素生物靈敏度響度較低對檢測結果的不利影響,提高了整體的檢測效率,獲得的檢測結果相對可靠。電導和抗阻法同樣屬于生物電化學檢測,在利用這一檢測方法進行有害微生物檢測時,大腸桿菌群的檢測結果具有極高的精度,但利用這一檢測方法時,有關檢測人員需在檢測之前進行標準曲線的繪制,標準曲線的繪制難度較高,需消耗較長的時間。生物電化學檢測技術在應用時,生物傳感器是其中不可或缺的檢測工具,利用生物傳感器中的自動感應模塊,就可以獲得相應的檢測結果,不僅具有極高的檢測效率,且整個檢測結果的精度高,時間消耗短。

免疫學檢測技術

乳品中有害微生物檢測中,免疫學檢測技術主要利用的是免疫學基礎理論,細胞因子存在著不同特點,通過對這些特點的有效利用就可以獲得相應的檢測結果。不同種類的微生物存在著抗原的區別,而正是因為這種差異性,使得抗原對機體所產生的刺激抗體同樣具有各自的特殊性。因此,免疫學檢測技術出現的早期階段,機體感染變質程度的檢測涉及了以下幾種:利用單克隆抗體,對乳品中微生物的抗原進行相應的檢測;利用微生物抗原,獲得機體形成的特異性抗體信息。近年來,我國的免疫學檢測技術發展速度非常快,比如,酵聯免疫吸附技術、酵聯熒光免疫吸附技術等,不同的技術下有著各自對應的優缺點,在實際的檢測過程中,為了獲得準確的檢測結果,有關檢測人員應根據實際情況,來選擇最為恰當的檢測技術。免疫學檢測技術的種類雖然較多,且不同的技術有著其各自的適用性,但是,整體的檢測流程高度相似,首先利用培養皿對病原菌采取富集培養的方式,隨后對最終的培養物開展分析和檢測。這種檢測方式下因為涉及了培養環節,此環節的時間消耗雖然較長,但后續的免疫檢測效率卻是非常高的,在極短的時間內就可以獲得相應的檢測結果。

分子生物學技術

分子生物學技術包含了多種技術,主要為:(1)PCR技術,此技術在體外急速擴增特異目標基因,屬于一種特殊的技術,在乳品中有害微生物檢測的過程中如果選用的是這一技術,可以在較短的時間內獲得樣品中的微生物信息,對不能進行人工培養的細菌而言,利用這一檢測技術來完成檢測的技術優勢更為突出,完全克服了傳統檢測技術所存在的不足。但PCR下的整個檢測流程相對繁雜,每個環節的操作規范性都會影響到檢測結果的精度。PCR檢測結果的可靠性可能會受到乳制品成分的影響,因此,為提高檢測結果的有效性,應注重前期的乳制品處理。(2)其他分子生物技術,如分析化學技術、ATP生物熒光技術、液相芯片技術等,這些技術在乳品有害微生物檢測中的適用范圍較廣,技術應用頻率較高。液相芯片技術在核算研究和免疫分析中的使用相對較多,這一檢測技術在這些領域應用時,所獲得的檢測結果精度高,更具可靠性,完全可以在高通量多指標狀態下開展同步的分析與檢測。

乳制品中微生物檢測的發展方向

近年來,隨著人們對乳制品食品安全的關注度有所提升,相關研究人員積極采取了多種方式來進行有害微生物的檢測,雖然已有的檢測技術和方法已經有多種,但是隨著檢測工作的逐步開展,未來的微生物檢測技術還有著廣闊的技術發展空間。

現場檢測

在乳品中有害微生物的檢測過程中,各種檢測技術應用的過程中同樣需借助于專有的檢測工具和設備來完成,檢測儀器越來越表現出智能化、小型化的特征,隨著這些檢測儀器和設備的現代化程度越來越高,未來的微生物檢測中現場檢測是一種必然的趨勢。

第4篇

關鍵詞:食品、微生物檢測、快速檢測技術

食品病原微生物檢測是保障食品安全的重要組成部分,依靠采用培養基增菌培養、分離、生化鑒定及革蘭染色鏡檢等傳統檢測方法,對實驗室技術人員的專業技術、操作技能以及工作經驗要求極高,操作步驟復雜繁瑣,檢測周期長,靈敏度低,準確性差,容易出現假陰性或假陽性結果。近年來,微生物快速檢測技術發展迅速,運用分子生物學、電子技術、生物化學、免疫學等技術對微生物進行分離、鑒定和計數,與傳統檢測方法相比,更快、更方便、更靈敏、更準確。

一、主要食品微生物快速檢測技術

1 分子生物學技術

(1)PCR技術

通過大量復制目的菌的高度保守的一段或幾段特異性DNA并確認這些DN段的大小來完成檢測,如果樣品中存在目的菌,就能復制出有關特異性DN段,而復制特異性DN段靠聚合酶鏈反應―PCR技術。

該技術已大量運用到食品微生物檢測領域,并形成標準化,如SN/T 1632.2-2005《奶粉中阪崎腸桿菌檢驗方法 第3部分:熒光PCR方法》、DIN 10135:1999《沙門氏菌聚合酶連鎖反應(PCR)檢驗方法、ISO 20837:2006《食品和動物飼料微生物學―聚合酶鏈反應(PCR)檢測食源病原體―定性檢測用樣品的制備》

目前利用PCR技術檢測病原菌的商品化儀器有被AOAC、USDA-FSIS、Health Canada、AFNOR等權威機構認可的BAX@全自動病原菌檢測系統,可檢測沙門氏菌、大腸桿菌O157、單增李斯特菌等致病菌,此外還有RiboPrinter@微生物鑒定系統,可鑒定沙門氏菌、大腸桿菌O157、單增李斯特菌和阪崎腸桿菌等致病菌在內的1400多種細菌。

在1996年由美國AB公司推出的實時熒光定量PCR儀,與常規PCR儀相比,它具有特異性更強、有效解決PCR產物污染、自動化程度高,同時能對起始模板進行準確定量等特點。

(2)核酸探針技術

核酸探針是指帶有標記的特異DN段。根據堿基互補原則,核酸探針能特異性地與目的DNA雜交,最后用特定的方法測定標記物。探針標記方式為放射性標記、非放射性標記,具有直觀、準確等特點,基于核酸探針雜交的基因芯片技術,雖然其靈敏度與PCR技術相當,但其具有高通量、多參數、高精確度和快速分析等特征,所以備受青睞。我國已將此技術引入到行業標準中來,如SN/T 1543-2005《食源性致病菌基因芯片鑒定方法》。

2 免疫學技術

(1)熒光抗體法

用熒光物質標記抗血清的抗體,即抗抗體。使用熒光顯微鏡觀察樣品中的目的菌-熒光標記抗體結合物或目的菌-抗體-熒光標記抗抗體結合物來判斷結果。在食品微生物檢測領域內,國內使用的較多是mini-VIDAS全自動熒光酶標免疫測試系統,該系統已被AOAC、AFNOR等權威機構認可,可檢驗沙門氏菌、單增李斯特氏菌、大腸桿菌O157、葡萄球菌腸毒素等。

(2)免疫酶技術

以酶標記抗體或抗抗體,抗原與酶標記抗體,或抗原-抗抗結合物與酶標記抗抗體特異性結合。根據酶反應有色反應的有無及其濃度,即可間接推測被檢抗原或抗體是否存在及其數量。常用酶技術分為固相免疫酶測定技術、免疫酶定位技術和免疫酶沉淀技術。在食品微生物檢驗領域內,國內使用比較多的有Reveal@大腸桿菌O157:H7檢測系統、Reveal@沙門氏菌檢測系統及GeneQuence@李斯特氏菌檢測試劑盒、金黃色葡萄球菌乳膠凝集試劑盒等。

(3)免疫磁珠技術

用連接抗體的磁珠捕捉增菌液中的目的菌,然后將捕捉到的抗原即目的菌劃線于選擇性平板,觀察菌落。或用熒光或酶標記的抗抗體進行檢測。或用聚合酶鏈式反應技術進行進一步檢測。此技術在ISO 166654:2001《食品和動物飼料微生物學―大腸桿菌O157基準檢驗方法》上得到了應用。目前可利用該技術對沙門氏菌、大腸桿菌0157、大腸桿菌0145、大腸桿菌O111等進行測試。

(4)免疫層析技術

該技術是一種膜固相免疫測定技術。滴加在膜一端的樣品溶液受膜的毛細管作用向另一端移動,猶如層析一般。移動過程中被分析物與固定于膜上某一區域的抗原或抗體結合而被固相化,無關物質則越過該區域而被分離,然后通過標記物的顯色來判定實驗結果。以膠體金為標記物的實驗稱為膠體金免疫層析技術,該技術具有簡單、快速、準確和無污染等優點,可對食品中大腸桿菌、沙門氏菌、金黃色葡萄球菌、布氏桿菌、霍亂弧菌等進行檢測。

(5)其它免疫技術

細菌直接計數法主要包括流式細胞儀(flow cytometry,FCM)和固相細胞計數(solid phasecytometry,SPC)法。FCM通常以激光作為發光源,經過聚焦整形后的光束垂直照射在樣品流上,被熒光染色的細胞在激光束的照射下產生散射光和激發熒光。光散射信號基本上反映了細胞體積的大小;熒光信號的強度則代表了所測細胞膜表面抗原的強度或其核內物質的濃度,由此可通過儀器檢測散射光信號和熒光信號來估計微生物的大小、形狀和數量。流式細胞計數具有高度的敏感性,可同時對目的菌進行定性和定量鑒定。目前已經建立了細菌總數、致病性沙門氏菌、大腸埃希氏菌等的FCM檢驗方法。

3.其它技術

即用型紙片法

3M公司的perrifilmTMPlate@系列微生物測試片,可分別檢測菌落總數、大腸菌群計數、霉菌和酵母計數。由RCP Scientific Inc公司開發上市的Regdigel@系列,除上述項目外還有檢測乳桿菌、沙門氏菌、葡萄球菌的產品。3M公司生產的PF(Petrifilm)試紙還加入了染色劑、顯色劑,增強了菌落的目視效果,而且避免了熱瓊脂法不適宜受損細菌恢復的缺陷。霉菌快速檢驗紙片,應用于食品檢驗中的霉菌具有操作簡便,僅需36℃培養,不需要低溫設備;快速,僅需2d就可觀察結果,比現在的國家標準檢驗方法縮短3~5d,大大提高了工作效率。紙片法與國標法在霉菌檢出率上差異無統計學意義,且菌落典型,易判定。

二、食品微生物快速檢測技術的局限性

快速檢測技術的評估結果表明,其對于某類食品的性能優于其他食品,很大程度上是由于食品成分干擾所致,有些食品成分對于快速檢測方法中所應用的技術是比較麻煩的。例如在采用PCR技術時,食物中的高蛋白、高脂肪對Taq酶具有抑制作用,可能導致檢測結果假陰性。同時PCR操作過程要求嚴格,微量的外源性DNA進入PCR后可以引起無限放大產生假陽性結果。

三、結束語

隨著某一快速檢測技術更加頻繁的使用,其好處與局限性同時變得更加明顯,使用者在選擇這些快速檢測技術時,應考慮此技術的準確性、特異性、實用性、穩定性、靈敏度以及采用此技術的供應價格、認可程度和售后服務等因素,綜合判別后進行選擇。

參考文獻:

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[2]李志明,等.食品衛生微生物檢驗學[M].北京:化學工業出版社,2008.

[3]熊國華,等.實時熒光PCR定量檢測食品中的單增李斯特菌[J].中國食品衛生雜志,2007,19(3):248-250.

第5篇

關鍵詞:微生物檢驗 藥品 檢驗

一、食品微生物檢驗應注意的問題

1、操作人員的選用和操作要求

實驗室應當聘請具有一定微生物學資質的人來操作,并且要經過考核合格后方能上崗。要求其具有較熟練的操作技能,強烈的質量意識,并且嚴格遵守無菌操作規程,減少人為因素帶來的困擾。

操作要求:(1)操作人員牢記無菌觀念,整個過程要求無菌操作,嚴格按照 GB/T4789食品微生物檢驗標準進行操作。(2)用無菌工具無菌操作取樣。(3)按照 GB/T4789標準方法進行數據處理,得出實驗結果。

2、設施設備的放置環境

實驗室應當具有適宜微生物檢驗進行的設施設備條件,包括檢測設施及輔助設施,并且要特別注意特殊的設備要在特殊的環境下放置和操作。

3、各種設備及藥品的正確配置

(1)培養箱、水浴鍋 、于熱滅菌箱和高壓滅菌鍋的安裝要求:①在首次安裝時要校對溫度的穩定性和一致性。②記錄以上設施其溫度穩定性達到平衡時所需要的時間。③要求定期對以上設備進行清潔和消毒。④最好是使用感應器來對運轉循環情況進行控制和監控。

(2)藥品配置:①培養基采用高壓濕熱滅菌法,121℃滅菌15分鐘。②部分培養基如膽硫乳培養基則需采用煮沸滅菌法。③對于熱敏感的培養基采用膜過濾法。

4、樣品的采集、運輸和保存

采集具有代表性的樣品,并且樣品采集必須在無菌操作下進行,以防止樣品受到外源性污染和細菌的生長。采樣用具及包裝物必須是滅菌的。在樣品的運輸和保存過程中應避免日光照射,防止外來物的污染。采樣后,應將樣品在接近原有貯存溫度條件下盡快送往實驗室檢驗。運輸時應保持樣品完整。一般不應超過3小時。如不能及時運送,應在接近原有貯存溫度條件下貯存。

二、食品微生物檢驗內容和技術

食品微生物檢驗的內容有以下幾類 :

1、對食品污染程度指示菌的檢驗。(1)細菌總數又被稱為菌落總數,指食品及生活飲用水檢樣經過處理,在一定條件下經過培養后,所得 1g或1mc檢樣中所含細菌菌落個數,是判斷食品及生活飲用水被污染程度的重要指標。(2)大腸菌群系指一群在37℃培養24h后能發酵乳糖、產配、產氣、需氧或兼性厭氧的革蘭氏染色陰性無芽孢桿菌。其主要來源于人和牲畜的糞便,所以研究中經常采用糞便污染指標菌來評價生活飲用水及食品的衛生質量。

2、對食品中致病菌的檢測。在GB4789食品微生物學檢驗標準中,已明確規定某些微生物的數量,所以我們除要檢測食品污染程度指示菌,如菌落總數、大腸菌群(MPN)的測定外,還有致病菌如金黃色葡萄球菌、沙門氏菌和志賀氏菌等。

食品微生物檢驗的技術

多年以來,對食品微生物的檢測,通常采用瓊脂平板培養法,共需2―3d才能完成。近幾年各國的許多機構和學者都致力于快速檢測技術和方法的研究,已改進和開發了一些快速的檢測技術和方法,提高了食品微生物檢驗的高效性、準確性和可靠性,其中新方法有以下幾種。

1、采用電阻抗法。其原理是細菌在培養基內生長繁殖的過程中,將會使培養基中的火分電惰性物質如碳水化合物、蛋白質和脂類等,代謝為具有電活性的小分子物質,其能增加培養基的導電性,從而使阻抗發生變化,所以我們可以通過檢測培養基的電阻抗變化情況來判定細菌在培養基中的生長繁殖特性,即可檢測出相應的細菌。該法已用于霉菌、大腸桿菌等細菌的檢測。

2、采用快速酶觸反應及代謝產物的檢測。細菌在生長繁殖過程中可合成和釋放某些特異性的酶,所以根據其特性來選用相對應的底物和指示劑,并記錄反應的結果。如美國3MPetiffilmTM微生物測試片可分別快速測定細菌總數、金黃色葡萄球菌等。

3、采用分子生物學技術。其又包括兩種技術:(1)核酸探針技術。根據堿基互補的原則,用特定的方法測定標記物。(2)聚合酶鏈式反應 (PCR)技術。其原理為通過加熱使雙鏈 DNA經裂解成兩條單鏈,成為引物和 DNA聚合酶的模板;然后降低溫度,使寡聚核苷酸引物與 DNA分子上的互補序列退火。一般情況下退火溫度越高,擴增特異性越好。

4、采用免疫學方法檢測細菌抗原和抗體的技術。其有三種技術:(1)熒光抗體檢測技術 (IFA),包括直接法和間接法。直接熒光抗體檢測法是在檢樣上直接滴加已知特異性熒光標記的抗血清,經洗滌后在熒光顯微鏡下觀察結果。間接法是在檢樣上滴加已知細菌特異性抗血清,待作用后經洗滌,再加入熒光標記的抗體后在熒光顯微鏡下觀察結果。(2)免疫酶技術 (EIA),其是將抗原、抗體特異性反應和酶的高效催化作用原理結合,是一種新穎且實用的免疫學分析技術。通過共價結合將酶與抗原或抗體結合,形成酶標抗原或抗體,或通過免疫方法使酶與抗酶抗體結合,形成酶抗體復合物。(3)免疫磁珠分離法 (IMS),即應用抗體包被的免疫磁珠,用一個磁場裝置收集鐵珠。

5、采用儀器法。(1)微型全自動熒光酶標分析儀(Mini―VIDAS),其主要采用具有優異的敏感性和特異性的酶聯熒光技術(ELFA),所測的熒光與抗體中抗原的含量成正比。(2)全自動微生物分析系統 (Vietk―AMS)。其可以同時對60-~480個樣品進行分析,并且鑒定時間只需 2~3h,這是效率非常高的一個檢驗系統,并且也是今后食品微生物檢驗技術發展的一個方向。

三、總結

總而言之,我們在對食品微生物檢驗時要遵守職業道德,嚴謹科學態度,注意各個環節來確保微生物檢驗數據的準確性,為食品衛生和安全提供可靠的依據。并且隨著現代技術的發展,今后食品微生物檢驗技術的發展方向會是:(1)采用快速和大批量的檢驗方法,來提高檢驗效率;(2)形成標準化的實驗條件;(3)提高和保證檢驗的精度和靈敏度。

參考文獻:

[1] 張潔梅.食品微生物檢驗技術的研究進展[J].現代食品科技,2005,21,(2):221-222.

第6篇

【關鍵詞】HIV病毒;分子生物學檢測;進展

艾滋病病毒(HIV)主要侵襲人體免疫系統,導致人體免疫缺陷發生多種感染疾病或腫瘤。艾滋病的不可治愈及其快速傳播使患者不斷增多,2012年全球感染總人數已達3900萬人,中國近半艾滋病病毒感染者尚未發現,為了防止艾滋病的大規模流行,艾滋病的檢測工作越發重要。目前篩查的免疫學方法,由于靈敏度低,漏檢窗口期和新近感染病毒的感染者,而以核酸檢測為代表的分子生物學技術,靈敏度和特異性均顯著提高,明顯縮短檢出病原體的窗口期,是HIV診斷方法和診斷試劑持續發展的主要方向,對遏制艾滋病的傳播蔓延有重要意義。

1 HIV生物學特性

HIV呈圓形或橢圓形,直徑900~140nm,外層為類脂包膜,成分是外膜糖蛋白(gp120)和跨膜糖蛋白(gp41),核心由RNA逆轉錄酶、DNA多聚酶和結構蛋白等組成,基因組除了具有逆轉錄病毒的基本結構——基因長末端重復序列(LTR)、核心蛋白(gag)、聚合蛋白(po1)、包膜蛋白(env)gF,還有非常復雜的調控機制,包括tat、rev、nef、vif、vpr、vpu等調節基因,其作用是在轉錄、翻譯、裝配等各個環節對病毒的生長和繁殖起調節作用。HIV基因組中存在3個gag-pol- env.Gag基因編碼的核心蛋白均位于病毒的核酸蛋白體上,P17位于白與殼層之間的基質上,包被于包膜蛋白的內部。核衣殼包被于內部核酸的,由主要的P24和P40及P55組成,其結構比較穩定,是HIV-1型的特異性蛋白。Env編碼包膜蛋白即gp120和gp41,起協助HIV進入宿主細胞的作用。聚合酶蛋白包括P66、P51和P31,它位于病毒的核區內,并與病毒核酸緊密相關[1]。

根據env基因V3段堿基排列的不同,HIV-1分為11個亞型即A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、M和0亞型,HIV-2分為6個亞型[2],不同國家和地區有相對優勢亞型,HIV亞型在流行病學、診斷、臨床、試劑選擇、藥物篩選和疫苗研制上有著重要意義。

2 HIV-1的感染機制及感染標志

病毒侵入人體后,通過病毒表面gpl20在化學因子CCR5或CXCR4幫助下與細胞表面受體CD4分子結合,然后在gp41的協助下HIV的膜與CD4+細胞的細胞膜相融合,病毒核心蛋白及RNA進入胞漿。兩條RNA+在逆轉錄酶作用下成DNA-,在DNA多聚酶的作用下復制DNA,此DNA部分存留在胞漿內產生系列變化,然后在細胞膜上裝配成新病毒,再感染其它細胞。HIV感染后,首先能夠監測到病毒RNA,其次是p24抗原,最后是抗體[3]。

3 分子生物學檢測技術

隨著分子生物學檢測技術快速發展,HIV RNA或DNA檢測得到應用,核酸檢測已是艾滋病實驗室診斷的主要發展方向[4],在HIV感染的監測、診斷、研究、療效觀察及預后判斷等方面均發揮著越來越大的作用,主要有定性和定量兩類。

3.2 定性檢測

3.2.1 原位雜交(insite hydzmion)

應用特定的標記探針以分子雜交法直接檢測標本中的HIV病毒靶核酸,起初標記探針是放射性標記,后來逐漸發展為酶標記或化學發光標記等等。原位雜交的陽性率比聚合酶鏈反應(PCR)略低,隨著核酸擴增技術的出現并廣泛使用,基因探針技術也就逐漸失去應用意義。

3.2.2 聚合酶鏈反應技術(PCR)

PCR是一種以核酸生物學為基礎的分子生物學診斷技術。基本原理類似于DNA的天然復制過程,其特異性依賴于與靶序列兩端互補的寡核苷酸引物。PCR由變性—退火—延伸三個基本反應步驟構成。患者感染HIV 1~14d后血漿中能檢測出HIV RNA,可用于急性感染期患者、抗體檢測不確定等情況的輔助診斷或用于血液篩查,尤其在HIV陽性母親產下的嬰兒是否感染HIV的診斷中有著非常重要的意義,前病毒DNA PCR檢測法對出生48h內的嬰兒檢測敏感性為38%,出生14d的嬰兒檢測敏感性達93%[5]。

3.2.3 逆轉錄多聚酶鏈反應技術(RT-PCR)

RT-PCR技術通過對RNA逆轉錄酶的應用實現,即將病毒RNA逆轉錄DNA,接著進行PCR,指數擴增DN段,將放大產物變性并與多孔板結合,利用酶聯系統進行檢測。RT-PCR技術可在2h內擴增產物達到凝膠電泳或實時熒光法可檢測的水平,準確定量的RT-PCR方法已被許多商業實驗室證實,目前多種改良的快速RT-PCR檢測方法應用于HIV的快速臨床診斷[6,7]。

PCR靈敏度高、特異性強、操作簡便,但易污染出現假陽性結果;此外,HIV基因的多樣性,尚無一套引物能夠覆蓋所有的HIV序列,限制了檢測敏感性,因此,陽性結果還須核酸序列測定加以確認。HIV核酸定性檢測陽性結果可作為HIV 抗體窗口期的早期診斷的輔助指標,但不能單獨用于HIV感染的確診,成為限制PCR對于HIV感染診斷的臨床應用。

3.3 定量檢測

HIV核酸定量檢測即病毒載量測定,感染HIV后病情發展速度直接與血漿中病毒載量呈正比。在其他血清學和病毒學標志出現前檢出病毒核酸,使窗口期縮短6~11.5d,且慢性潛伏期也能檢出,便于早期輔助診斷;HIV病毒載量常用于用于評估疾病病程、監測抗病毒治療成效、選擇抗病毒治療方案;還可用于鑒定出生后18個月內的嬰兒血液中的HIV-IgG抗體是否來自于母體,嬰兒是否感染HIV(母嬰診斷)。當前,常用的定量檢測方法有較高的敏感性、特異性和可重復性。

3.3.1 分支DNA信號擴大系統(bDNA)

bDNA是指人工合成帶有側鏈的DN段標記被激發的標記物,利用發光強度與樣品中HIV RNA含量成比例,可通過發光強度來定量檢測血漿中HIV-1型RNA的一種方法。bDNA作為一種定量核酸檢測方法具有對檢測靶序列變異的更強識別能力,目前發展到靈敏度更好的、具有靶序列放大系統的第三代bDNA有數十個覆蓋整個基因組的探針,不僅可用于檢測HIV感染,可以方便地檢測HIV的部分變異株,且可用于療效觀察,文獻報道其為一種高靈敏度及特異性的方法[8,9]。與PCR相比bDNA不存在擴增物的交叉污染,但靈敏度不如PCR,提高bDNA的靈敏度仍是難點[10]。

3.3.2 核酸序列依賴的擴增系統(NASBA)

NASBA是以RT-PCR為基礎,由一對引物介導的、連續均一的、體外特異性核苷酸序列等溫擴增RNA的新技術,原理是提取病毒RNA,加入AMV逆轉錄酶、核酸酶H(Rnase H)、T7RNA聚合酶和引物進行擴增。NASBA無需熱循環裝置,只在一個溫度下進行(42℃),即可擴增大量拷貝的RN段。對不同條件的實驗室可以一次擴增足量的RNA用于多次研究和直接使用肝素抗凝的血漿樣品,適合凍存血漿的回顧性分析。其高效擴增的特性,能與多孔板酶介導的顯像技術及實時熒光檢測結合。因擴增產物的不穩定性特征,對傳染病病原的定性、定量檢測,減少了分子診斷實驗室擴增產物的交叉污染。但操作較繁瑣,不便于大批量處理,且擴增時退火溫度較低,容易引起污染,當前,NASBA已應用于HIV-1的分子診斷[10]。

3.3.3 轉錄介導的擴增系統(TMA)

TMA技術原理與NASBA大致相同,差別是TMA利用MMLV逆轉錄酶及T7 RNA聚合酶兩種酶,MMLV逆轉錄酶既有逆轉錄酶的活性又具有RNA酶H活性,反應溫度為41.5℃,1h內RNA模板擴增約109倍。相比p24抗原檢測,TMA技術可縮短窗口期6 d,比HIV抗體檢測縮短14 d [11]。

3.3.4 連接酶酶促鏈式反應 (LCR)

LCR法是基于靶分子依賴的寡核苷酸探針相互連接的一種探針擴增技術,原理是由兩段數l0個核苷酸組成的單鏈DNA探針與目標序列雜交,將被檢測物中的特異性片段進行擴增,檢測擴增產物。LCR既可擴增,又可檢測DNA突變,對已知突變類型的基因診斷是一個切實有效可行的方法,是隨PCR后一種較有發展前景的體外擴增新技術。

3.3.5 實時熒光定量PCR技術

實時熒光定量PCR技術的應用使HIV核酸檢測技術又進入到一個新境界。原理是在PCR反應體系中加入熒光基團,利用熒光信號實時監測整個PCR進程,最后通過標準曲線對未知模板進行定量分析。一般使用TaqMan探針或Sybr Green熒光染料。但Sybr Green染料不能區別目的產物和非目的產物,使結果有偏差,目前廣泛使用的是TaqMan探針技術。熒光實時PCR則可以進行實時檢測,改變了傳統的電泳終點檢測,得到相應的S型擴增曲線,其不但可以進行定性檢測,更重要的是可以進行定量檢測。與常規相比,具有特異性強、自動化程度高、有效解決污染問題等特點,能夠檢測血漿中的病毒載量及血液中單個核細胞的前病毒載量。美國PE公司1996年發明TaqMan技術[12],已廣泛應用于基因檢測, 國內2002年4月深圳匹基公司獲批準第一個生產HIV熒光PCR檢測試劑盒,并應用于臨床診斷,國產實時熒光RT-PCR試劑檢測HIV-1血漿病毒載量與進口試劑相比具有較好的相關性[13],并具有價格低廉的優勢,已在臨床逐步推廣應用。

3.3.6 PCR-ELISA

PCR-ELISA技術是PCR擴增以后,在微孔板上借用酶聯免疫吸附試驗(ELISA)的原理,使用酶標抗體,進行固相雜交來實現定量。該技術是一種具有很高靈敏度和特異性的方法[14],但ELISA是一個開放性的反應,擴增后進行ELISA反應,容易產生污染引起假陽性,同時操作過程較繁瑣,臨床上難以廣泛應用。

3.3.7 基因芯片技術

是PCR技術與核酸分子雜交相結合,通過對HIV基因組分析,將該病毒的高度保守序列作為鑒定指標,可直接對病毒病原體進行檢測,顯著提高了診斷的準確性。1996年,Kozal等[15]研制出一種DNA芯片,對HIV-1逆轉錄酶及蛋白酶的基因突變進行篩選,并跟蹤監測HIV拮抗藥物的產生和突變、疾病相關基因型以及患者在治療中的反應。1998年,Hauser等[16]應用DNA芯片技術在艾滋病患者出現抗體反應前檢測HIV,對艾滋病的早期診斷有十分重要的意義。Affy-nletrix公司和Roche Mo1ecular公司合作生產的新一代診斷試劑盒,利用RMS實驗室的PCR擴增技術和DNA芯片技術結合檢測艾滋病患者的HIV耐藥反應。HIV PRT440也已廣泛用于HIV-l病毒的測序、分型及多態性分析[17] 。基因表達譜研究可以高通量在檢測基因表達信息[18]。國內也有文獻報道采用基因芯片檢測HIV[19,20] 。由此可見,基因芯片在鑒定HIV感染中具有其他方法無可比擬的優越性。

盡管基因芯片技術需要進一步的不斷完善,但完全可以預計在不久的將來其應用前景會錦上添花。不單限于HIV的耐藥性檢測和基因診斷,可以讓許多感染性疾病病原體的基因集中在一張芯片上,同時對其進行感染診斷。

總之,分子生物學檢測技術有助于HIV感染者的早發現、早診斷、早治療,也有助于對治療艾滋病藥物的療效評價、預測和監測疾病進程,減少艾滋病對個人、家庭及社會的危害。隨著HIV分子生物學技術在高特異性、高敏感性、快速、自動化等方面的不斷進步,HIV分子診斷可望成為艾滋病診斷標準之一,并通過對HIV突變及個體遺傳差異的檢測指導抗病毒治療,為人類遏止艾滋病的流行發揮重要的作用。

參考文獻:

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[2] 倪語星,尚紅.臨床微生物學檢驗[M].第5版.北京:人民衛生出版社,2012:112-116.

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[4] 陳勤.HIV-1感染機體的分子生物學基礎[J].現代醫學,2004,4:7-9.

[5] 沈霞.艾滋病的實驗室診斷[J].中華檢驗醫學雜志,2003,26:327-328.

[6] 普冬,趙勤,汪亞玲,等. 巢式PCR方法檢測艾滋病毒載量結果評估[J].實用臨床醫學,2008,9(12):25-26.

[7] Stevens W,Horsfield P,Scott LE.Evaluation of the performance of the automated NucliSENS easyMAG and Easy Q systems versus the Roche.Am PliPrep-AMPLICOR combination forhigh-throughput monitoring of human immunodeficiency virus load[J].J Clin Microbiol,2007,45:1244-1249.

[8] 張淑瓊,呂 浩,穆劍強,等.bDNA與RT-PCR方法檢測艾滋病患者病

艾滋病病毒(HIV)主要侵襲人體免疫系統,導致人體免疫缺陷發生多種感染疾病或腫瘤。艾滋病的不可治愈及其快速傳播使患者不斷增多,2012年全球感染總人數已達3900萬人,中國近半艾滋病病毒感染者尚未發現,為了防止艾滋病的大規模流行,艾滋病的檢測工作越發重要。目前篩查的免疫學方法,由于靈敏度低,漏檢窗口期和新近感染病毒的感染者,而以核酸檢測為代表的分子生物學技術,靈敏度和特異性均顯著提高,明顯縮短檢出病原體的窗口期,是HIV診斷方法和診斷試劑持續發展的主要方向,對遏制艾滋病的傳播蔓延有重要意義。

1 HIV生物學特性

HIV呈圓形或橢圓形,直徑900~140nm,外層為類脂包膜,成分是外膜糖蛋白(gp120)和跨膜糖蛋白(gp41),核心由RNA逆轉錄酶、DNA多聚酶和結構蛋白等組成,基因組除了具有逆轉錄病毒的基本結構——基因長末端重復序列(LTR)、核心蛋白(gag)、聚合蛋白(po1)、包膜蛋白(env)gF,還有非常復雜的調控機制,包括tat、rev、nef、vif、vpr、vpu等調節基因,其作用是在轉錄、翻譯、裝配等各個環節對病毒的生長和繁殖起調節作用。HIV基因組中存在3個gag-pol- env.Gag基因編碼的核心蛋白均位于病毒的核酸蛋白體上,P17位于白與殼層之間的基質上,包被于包膜蛋白的內部。核衣殼包被于內部核酸的,由主要的P24和P40及P55組成,其結構比較穩定,是HIV-1型的特異性蛋白。Env編碼包膜蛋白即gp120和gp41,起協助HIV進入宿主細胞的作用。聚合酶蛋白包括P66、P51和P31,它位于病毒的核區內,并與病毒核酸緊密相關[1]。

根據env基因V3段堿基排列的不同,HIV-1分為11個亞型即A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、M和0亞型,HIV-2分為6個亞型[2],不同國家和地區有相對優勢亞型,HIV亞型在流行病學、診斷、臨床、試劑選擇、藥物篩選和疫苗研制上有著重要意義。

2 HIV-1的感染機制及感染標志

病毒侵入人體后,通過病毒表面gpl20在化學因子CCR5或CXCR4幫助下與細胞表面受體CD4分子結合,然后在gp41的協助下HIV的膜與CD4+細胞的細胞膜相融合,病毒核心蛋白及RNA進入胞漿。兩條RNA+在逆轉錄酶作用下成DNA-,在DNA多聚酶的作用下復制DNA,此DNA部分存留在胞漿內產生系列變化,然后在細胞膜上裝配成新病毒,再感染其它細胞。HIV感染后,首先能夠監測到病毒RNA,其次是p24抗原,最后是抗體[3]。

3 分子生物學檢測技術

隨著分子生物學檢測技術快速發展,HIV RNA或DNA檢測得到應用,核酸檢測已是艾滋病實驗室診斷的主要發展方向[4],在HIV感染的監測、診斷、研究、療效觀察及預后判斷等方面均發揮著越來越大的作用,主要有定性和定量兩類。

3.2 定性檢測

3.2.1 原位雜交(insite hydzmion)

應用特定的標記探針以分子雜交法直接檢測標本中的HIV病毒靶核酸,起初標記探針是放射性標記,后來逐漸發展為酶標記或化學發光標記等等。原位雜交的陽性率比聚合酶鏈反應(PCR)略低,隨著核酸擴增技術的出現并廣泛使用,基因探針技術也就逐漸失去應用意義。

3.2.2 聚合酶鏈反應技術(PCR)

PCR是一種以核酸生物學為基礎的分子生物學診斷技術。基本原理類似于DNA的天然復制過程,其特異性依賴于與靶序列兩端互補的寡核苷酸引物。PCR由變性—退火—延伸三個基本反應步驟構成。患者感染HIV 1~14d后血漿中能檢測出HIV RNA,可用于急性感染期患者、抗體檢測不確定等情況的輔助診斷或用于血液篩查,尤其在HIV陽性母親產下的嬰兒是否感染HIV的診斷中有著非常重要的意義,前病毒DNA PCR檢測法對出生48h內的嬰兒檢測敏感性為38%,出生14d的嬰兒檢測敏感性達93%[5]。

3.2.3 逆轉錄多聚酶鏈反應技術(RT-PCR)

RT-PCR技術通過對RNA逆轉錄酶的應用實現,即將病毒RNA逆轉錄DNA,接著進行PCR,指數擴增DN段,將放大產物變性并與多孔板結合,利用酶聯系統進行檢測。RT-PCR技術可在2h內擴增產物達到凝膠電泳或實時熒光法可檢測的水平,準確定量的RT-PCR方法已被許多商業實驗室證實,目前多種改良的快速RT-PCR檢測方法應用于HIV的快速臨床診斷[6,7]。

PCR靈敏度高、特異性強、操作簡便,但易污染出現假陽性結果;此外,HIV基因的多樣性,尚無一套引物能夠覆蓋所有的HIV序列,限制了檢測敏感性,因此,陽性結果還須核酸序列測定加以確認。HIV核酸定性檢測陽性結果可作為HIV 抗體窗口期的早期診斷的輔助指標,但不能單獨用于HIV感染的確診,成為限制PCR對于HIV感染診斷的臨床應用。

3.3 定量檢測

HIV核酸定量檢測即病毒載量測定,感染HIV后病情發展速度直接與血漿中病毒載量呈正比。在其他血清學和病毒學標志出現前檢出病毒核酸,使窗口期縮短6~11.5d,且慢性潛伏期也能檢出,便于早期輔助診斷;HIV病毒載量常用于用于評估疾病病程、監測抗病毒治療成效、選擇抗病毒治療方案;還可用于鑒定出生后18個月內的嬰兒血液中的HIV-IgG抗體是否來自于母體,嬰兒是否感染HIV(母嬰診斷)。當前,常用的定量檢測方法有較高的敏感性、特異性和可重復性。

3.3.1 分支DNA信號擴大系統(bDNA)

bDNA是指人工合成帶有側鏈的DN段標記被激發的標記物,利用發光強度與樣品中HIV RNA含量成比例,可通過發光強度來定量檢測血漿中HIV-1型RNA的一種方法。bDNA作為一種定量核酸檢測方法具有對檢測靶序列變異的更強識別能力,目前發展到靈敏度更好的、具有靶序列放大系統的第三代bDNA有數十個覆蓋整個基因組的探針,不僅可用于檢測HIV感染,可以方便地檢測HIV的部分變異株,且可用于療效觀察,文獻報道其為一種高靈敏度及特異性的方法[8,9]。與PCR相比bDNA不存在擴增物的交叉污染,但靈敏度不如PCR,提高bDNA的靈敏度仍是難點[10]。

3.3.2 核酸序列依賴的擴增系統(NASBA)

NASBA是以RT-PCR為基礎,由一對引物介導的、連續均一的、體外特異性核苷酸序列等溫擴增RNA的新技術,原理是提取病毒RNA,加入AMV逆轉錄酶、核酸酶H(Rnase H)、T7RNA聚合酶和引物進行擴增。NASBA無需熱循環裝置,只在一個溫度下進行(42℃),即可擴增大量拷貝的RN段。對不同條件的實驗室可以一次擴增足量的RNA用于多次研究和直接使用肝素抗凝的血漿樣品,適合凍存血漿的回顧性分析。其高效擴增的特性,能與多孔板酶介導的顯像技術及實時熒光檢測結合。因擴增產物的不穩定性特征,對傳染病病原的定性、定量檢測,減少了分子診斷實驗室擴增產物的交叉污染。但操作較繁瑣,不便于大批量處理,且擴增時退火溫度較低,容易引起污染,當前,NASBA已應用于HIV-1的分子診斷[10]。

3.3.3 轉錄介導的擴增系統(TMA)

TMA技術原理與NASBA大致相同,差別是TMA利用MMLV逆轉錄酶及T7 RNA聚合酶兩種酶,MMLV逆轉錄酶既有逆轉錄酶的活性又具有RNA酶H活性,反應溫度為41.5℃,1h內RNA模板擴增約109倍。相比p24抗原檢測,TMA技術可縮短窗口期6 d,比HIV抗體檢測縮短14 d [11]。

3.3.4 連接酶酶促鏈式反應 (LCR)

LCR法是基于靶分子依賴的寡核苷酸探針相互連接的一種探針擴增技術,原理是由兩段數l0個核苷酸組成的單鏈DNA探針與目標序列雜交,將被檢測物中的特異性片段進行擴增,檢測擴增產物。LCR既可擴增,又可檢測DNA突變,對已知突變類型的基因診斷是一個切實有效可行的方法,是隨PCR后一種較有發展前景的體外擴增新技術。

3.3.5 實時熒光定量PCR技術

實時熒光定量PCR技術的應用使HIV核酸檢測技術又進入到一個新境界。原理是在PCR反應體系中加入熒光基團,利用熒光信號實時監測整個PCR進程,最后通過標準曲線對未知模板進行定量分析。一般使用TaqMan探針或Sybr Green熒光染料。但Sybr Green染料不能區別目的產物和非目的產物,使結果有偏差,目前廣泛使用的是TaqMan探針技術。熒光實時PCR則可以進行實時檢測,改變了傳統的電泳終點檢測,得到相應的S型擴增曲線,其不但可以進行定性檢測,更重要的是可以進行定量檢測。與常規相比,具有特異性強、自動化程度高、有效解決污染問題等特點,能夠檢測血漿中的病毒載量及血液中單個核細胞的前病毒載量。美國PE公司1996年發明TaqMan技術[12],已廣泛應用于基因檢測, 國內2002年4月深圳匹基公司獲批準第一個生產HIV熒光PCR檢測試劑盒,并應用于臨床診斷,國產實時熒光RT-PCR試劑檢測HIV-1血漿病毒載量與進口試劑相比具有較好的相關性[13],并具有價格低廉的優勢,已在臨床逐步推廣應用。

3.3.6 PCR-ELISA

PCR-ELISA技術是PCR擴增以后,在微孔板上借用酶聯免疫吸附試驗(ELISA)的原理,使用酶標抗體,進行固相雜交來實現定量。該技術是一種具有很高靈敏度和特異性的方法[14],但ELISA是一個開放性的反應,擴增后進行ELISA反應,容易產生污染引起假陽性,同時操作過程較繁瑣,臨床上難以廣泛應用。

3.3.7 基因芯片技術

是PCR技術與核酸分子雜交相結合,通過對HIV基因組分析,將該病毒的高度保守序列作為鑒定指標,可直接對病毒病原體進行檢測,顯著提高了診斷的準確性。1996年,Kozal等[15]研制出一種DNA芯片,對HIV-1逆轉錄酶及蛋白酶的基因突變進行篩選,并跟蹤監測HIV拮抗藥物的產生和突變、疾病相關基因型以及患者在治療中的反應。1998年,Hauser等[16]應用DNA芯片技術在艾滋病患者出現抗體反應前檢測HIV,對艾滋病的早期診斷有十分重要的意義。Affy-nletrix公司和Roche Mo1ecular公司合作生產的新一代診斷試劑盒,利用RMS實驗室的PCR擴增技術和DNA芯片技術結合檢測艾滋病患者的HIV耐藥反應。HIV PRT440也已廣泛用于HIV-l病毒的測序、分型及多態性分析[17] 。基因表達譜研究可以高通量在檢測基因表達信息[18]。國內也有文獻報道采用基因芯片檢測HIV[19,20] 。由此可見,基因芯片在鑒定HIV感染中具有其他方法無可比擬的優越性。

盡管基因芯片技術需要進一步的不斷完善,但完全可以預計在不久的將來其應用前景會錦上添花。不單限于HIV的耐藥性檢測和基因診斷,可以讓許多感染性疾病病原體的基因集中在一張芯片上,同時對其進行感染診斷。

總之,分子生物學檢測技術有助于HIV感染者的早發現、早診斷、早治療,也有助于對治療艾滋病藥物的療效評價、預測和監測疾病進程,減少艾滋病對個人、家庭及社會的危害。隨著HIV分子生物學技術在高特異性、高敏感性、快速、自動化等方面的不斷進步,HIV分子診斷可望成為艾滋病診斷標準之一,并通過對HIV突變及個體遺傳差異的檢測指導抗病毒治療,為人類遏止艾滋病的流行發揮重要的作用。

參考文獻:

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[5] 沈霞.艾滋病的實驗室診斷[J].中華檢驗醫學雜志,2003,26:327-328.

[6] 普冬,趙勤,汪亞玲,等. 巢式PCR方法檢測艾滋病毒載量結果評估[J].實用臨床醫學,2008,9(12):25-26.

第7篇

關鍵詞:虛擬實驗;生物產品分析與檢測技術;應用

中圖分類號:G434 文獻標志碼:B 文章編號:1673-8454(2016)19-0072-03

《生物產品分析與檢測技術》是研究與生物工程有關產品的物質成分及其含量測定理論和實際操作技能的一門學科。分析與檢測工作在生產中起著“眼睛”的作用,通過對生產原輔料、半成品和成品的檢驗,可掌控生產情況,及時發現生產中存在的問題,以保證產品的質量。《生物產品分析與檢測技術》為湖北生物科技職業學院生物技術及應用專業的專業核心課,是一門理論和生產實際密切結合的應用性課程,實驗教學是課程教學活動的重要環節。然而,隨著高職院校的擴招,學生數量逐年增多,給傳統實驗教學帶來了巨大的挑戰,教學所需儀器設備特別是大型分析儀器的不足與實驗經費相對短缺的問題日益突出,嚴重影響了實驗教學質量。在教學中引入虛擬實驗進行教學,是對傳統實驗的必要和有益的補充,既節約了大量的實驗經費,也使實驗在時間和空間上得到有效延展,激發了學生學習的積極性和主動性,提高了實驗教學效果。

一、傳統實驗教學存在的主要問題

1.實驗場地有限,分析儀器臺套數不足

實驗場地小,設備購置少,實驗多采取學生分組分批教學,很難保證學生人人都有機會參與整個實驗過程,難以激發學生的積極性。學生人數多,人均設備臺套數相對減少,經常造成一人做多人看的局面,不能很好的滿足學生實驗的需求。

2.實驗課時少,實驗安排不夠靈活

實驗教學學時有限,時間和地點一般較固定,學生難以進行深入的探索和系統的練習,且實驗多以驗證性、單項實驗為主,缺少綜合性、設計性實驗內容,導致學生綜合實驗實訓技能鍛煉不足,創新性不強。

3.教學方式單一,學生興趣不高

目前的實驗教學仍主要采用以教師講,學生聽為主的教學形式,教學方式單一且內容較枯燥,不能很好的激發學生的興趣。

4.存在操作安全,環境污染等隱患

分析檢測實驗中部分試劑是危險的化學品,如果操作不當會發生安全事故;同時,實驗過程中排放的“三廢”也會對環境造成污染。

5.考核評價方式單一

實驗考核主要采用平時表現和實驗報告為主的單一評價方法,無法真實全面的評價學生對知識的掌握情況。這就導致學生存在應付心理,只注重實驗報告的書寫,而忽略了實驗過程的體驗。

二、虛擬實驗的優勢

1.低污染、高安全

在分析檢測實驗中,學生不可避免的會接觸一些腐蝕性、毒性、易燃易爆的試劑和氣體,如不注意,對學生的安全會存在一定的隱患。虛擬實驗在網絡和計算機上進行,不會接觸到有毒試劑和氣體,不會因操作失誤而造成安全事故。而且虛擬實驗基本不會產生“三廢”,安全無污染。

2.低成本、高效率

分析檢測的許多實驗做起來耗時且需要昂貴的試劑,實驗成本高,學生不可能重復實驗。而虛擬實驗不需要藥品試劑,可實現“0庫存”,節約實驗成本。通過虛擬實驗可以縮短實驗時間,實驗效率高。

3.全天候、無限制

虛擬實驗不像傳統實驗受限于時間、空間,將虛擬實驗項目掛接到校園網站上,學生可以全天候無限制訪問,反復練習,隨到隨學,自主安排,具有更大的靈活性。

4.可共享、易更新

虛擬實驗建立在網絡的基礎上,同一院校的各系部之間以及不同院校之間都可以進行資源的開放和共享。既實現了有限資源的效益最大化,又加強了校際間的交流與合作。相對于傳統分析檢測儀器設備的更新,虛擬實驗更新速度更快,成本更低,能及時吸納新方法、新設備,時效性更好。

三、虛擬實驗在教學中的應用

1.用于學生課前預習

課前通過虛擬實驗進行預習,可提高現場實驗的效率及成功率。如滴定分析操作,學生可能會忽略一些操作細節(如滴定管的檢漏、排氣、讀數、滴定姿勢等),通過虛擬實驗演練可以反復操作、強化細節。而對于儀器分析實驗,虛擬實驗的感官真實性為學生提供了直接觀看實驗過程或進行操作的機會,提升了學生的預習積極性和預習效果。在此基礎上再進行實際操作演練,實驗目的更明確,對一些實驗細節和注意事項把握給到位,實驗操作更順利,效率和成功率大大提高。

2.用于教師課堂演示

將虛擬實驗用于課堂演示,可以將枯燥的理論、繁瑣的操作步驟、生硬的儀器構造描述變得直觀易懂。尤其是一些大型分析儀器不可隨時搬動,部件不可隨便拆解,不方便用于課堂演示。此時,采用虛擬實驗模擬演示實驗過程,將理論與實驗教學有機融合,加強了學生的具體化認知,提高了學生的興趣。

3.用于學生實操演練

在分析檢測實驗課中,目前存在實驗室少、儀器短缺和陳舊等問題,往往是4-5人一組分組實驗,很難保證每位學生都有獨立完成實驗的機會,尤其是大型貴重儀器如原子吸收分光光度計、氣相色譜儀、高效液相色譜儀等,學生更是接觸得少之又少。采用虛擬實驗不僅效果逼真,而且耗時更短,可實現“一人一機”的獨立操作,大大的提升了訓練的效果。

4.用于成績考核評價

采用虛擬實驗自帶的考核評價系統對學生進行過程性考核,豐富了考核方式。與傳統的實驗報告為主的考核方式相結合,可以更全面、客觀、公正的考查學生的知識掌握情況。

四、虛擬實驗應用效果調查

在《生物產品分析與檢測技術》課程教學中引入物理分析、化學分析及大型儀器分析三個虛擬實驗模塊,具體實驗項目見表1。為了客觀評價虛擬實驗的應用效果,對2011、2012、2013級生物技術及應用專業的學生進行了問卷調查,共收到有效問卷107份,問卷調查結果統計見表2。

通過問卷調查,學生普遍認為很有必要開展虛擬實驗教學,虛擬實驗的應用提高了學習興趣,加深了對理論知識的理解,提高了解決實際問題的能力,對實驗操作技能也有一定的幫助,是一種很好的輔助教學方式。但也存在一些不足,多數學生認為實驗項目的編排僅局限在教材的內容,制作比較單一,操作過程的交互性不夠,實驗環境還不能因人而異,缺乏個性化,沒有給學生提供足夠的探索學習的空間,離學生的要求有距離,還需要加大投入,不斷改進和完善。

五、結語

虛擬實驗借助于多媒體、仿真和虛擬現實等技術在計算機上模擬真實實驗環境進行操作,構建了開放性的教學環境,打破了時空限制,調動了學生學習的積極性和主動性。虛擬實驗節約了大量的試劑和實驗儀器的費用,安全、環保、高效,給實驗教學的改革注入了新的活力。但是虛擬實驗也存在不足,如虛擬實驗條件過于理想化,且電腦鼠標操作缺乏真實體驗,不能取代實際操作技能的訓練。所以,我們在實驗教學中必須將虛擬實驗與真實實驗結合起來使用,取長補短,優勢互補,才能取得更好的效果。

參考文獻:

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[2]馮雪松,宋洋,鄧曉嵐等.虛擬實驗室在藥物分析教學中的應用研究[J].繼續教育,2014(11):21-23.

第8篇

1生物檢測的概念

生物檢測,是剛興起不久的一種用于檢測環境污染情況的新型技術,由生物檢測理論發展而來。生物檢測的最終目標是為環境監測提供具體且實際的生物學依據。這些依據大多通過分析、比較生物基因、生物結構等相關因素在現實環境中的變化情況得來。一般情況下,環境中一旦有污染物侵入,相關生態系統就會產生相應變化,與該系統對應的結構或功能也會隨之發生變化。這種系列變化類似于蝴蝶效應,有著牽一發而動全身的效果。同時,這些變化最終會以特殊方式呈現出來,讓人們能夠更加直觀地了解和分析這種變化。常規來講,這些變化的最終表現形式不外乎兩種,一種是分子性能的改變,一種是細胞結構的改變。總而言之,生物檢測就是利用相關儀器、技術、理論等對這些變化及其引發的相關問題進行檢測、控制。

2生物檢測技術的特點及優勢分析

對比其他環境監測,生物檢測的特點更為明顯,其優勢也更加顯著。生物檢測技術的特點主要有八點,即簡便性、經濟性、連續性、靈敏性、直觀性、長期性、非破壞性以及綜合探測性。而生物檢測技術的優勢則可歸納為三點:第一點,生物檢測技術比傳統檢測方式更加全面。采用生物檢測技術能夠對監測對象的生長環境極其變化進行整體系統地分析,能夠具體、直觀地知道污染狀況。第二點,生物檢測技術比傳統檢測方式更加精準。傳統的檢測方式僅用于分析檢測對象,對其他指標的說服力較弱,同時也不具備相應指標的評價能力。而生物檢測技術不同,生物檢測不僅能夠系統分析檢測對象,并能通過分析研究生物內部情況準確知道引發環境變化的具體污染物。第三點,生物檢測技術對個別特殊物質的檢測靈敏度高于傳統檢測技術。在無法判定污染物的具體組成物質時,可以通過生物檢測技術中的生物富集、生物放大以及生物累積等相關效應進行檢測。

3生物檢測在環境監測中的具體應用

3.1土壤污染方面

常見的用于土壤污染方面的生物檢測有以下三種:第一種,動物檢測法。選擇對土壤中有害物質反應極為靈敏的動物進行土壤檢測或土壤污染觀察。作為敏感度極高的動物,蚯蚓經常被選為土壤質量檢測的最佳對象。第二種,植物檢測法。選擇合適的植物作為指示性植物,以檢測土壤的污染情況。部分植物對某種特定有害物質的反應極為敏感,一旦土壤中含有該物質,植物就會立即作出反應。第三種,微生物檢測法。這是通過分析微生物在土壤中生長的前后情況而進行的土壤污染檢測。土壤中正常存在防線菌、霉菌等在受到污染后會引發微生物群的集體改變,通過這種方法能夠對土壤污染情況及相應狀況進行整體分析和全面評價。

3.2大氣污染方面

針對大氣污染方面,人們常用的生物檢測方法也有三種。第一種,SO2指示植物法。這種方法常用的指示植物有苔蘚、水杉等,這些植物在受到SO2污染后會呈現特定的特征,即葉子或葉子維管束部分出現形狀、顏色改變等情況,同時還會出現各種顏色的傷斑。第二種,氟化物指示對象。這類方法的常用指示植物有梅、大蒜、杏、大蒜等,與第一種同理,這些植物在接觸到氟化物污染時,其葉片形狀會變為尖形,傷斑多為紅褐色。第三種,NO2指示植物。柑橘、向日葵等植物受到污染時,葉子會出現不規則性傷斑,顏色變白或變黃褐色。綜合來講,對于大氣污染,生物檢測的基本原理就是利用植物對特定污染氣體的反應進行氣體污染情況檢測和空氣質量分析。

3.3水體污染方面

針對水體污染,常見的生物檢測方法就只有兩種,一種是指示生物法,另一種是微型生物群落檢測法。前者屬于最為經典的生物水體污染檢測,是利用指示生物來感知水體中是否有其敏感的污染物種類存在,并不斷深入分析水體污染物的相應情況。由于指示生物的生長活動地點都比較固定,其生命周期也相對教長。由此,便可對水體進行前后對比分析,并輕易研究出水體污染物質及其污染情況。而后者則是對整個水體中的微型生物群落進行比對分析。在具體的檢測過程中,聚氨酯塑料法的運用最為廣泛。通過在污染水質中放入聚氨酯塑料或泡沫,能夠快速收集水質中的微生物,將這些微生物作為檢測對象。通過對比分析檢測對象及其群落變化,能夠精確檢測出水體的污染情況和相關污染物質。

4結語

第9篇

中圖分類號:S18 文獻標識碼:A DOI:10.11974/nyyjs.20170133217

概述

最近幾年以來,人們經常會聽到各種食品安全事故,這種不好的現象使得人們越來越注重食品的安全檢測,從而推進了食品安全檢測技術研究的迅速發展,在這個過程中,生物技術起到了極為關鍵的功用。同時,這些新型檢測方法的運用會使得我國食品安全管理工作受到一定程度的影響。按照檢測技術基本原理,可將檢測方法分為2大類,即化學檢測方法和生物學檢測方法[1]。這2種類型的方法均有著自己的獨特之處,化學檢測方法在檢測靈敏度以及準確性方面有著良好的表現,然而其所需要花費的時間比較長、樣品處理比較麻煩,并且所需設備價格非常高,故無法在基層檢測中被廣泛運用。生物學分析方法比較常見的是免疫學和分子生物學方法,其與化學檢測方法相比,靈敏度方面有所欠缺,然而其檢測所需時間較短,且比較容易操作,往往不需要使用大型設備,故這種技術能夠被廣泛運用于現場快速檢測過程中。

1 生物技術的現狀

生物技術這種新型檢測技術不僅能夠減少檢測所需的費用,而且可以在一定程度上加快檢測的速度。然而,各種新的食品安全問題經常被公布出來,從而導致單一的檢測技術不再適用,比如靈敏度、準確性、高效性以及低成本等。因此,最近幾年以來,很多研究者以生物學技術為基礎,并綜合考慮食品安全檢測各項規范和標準,再參考其他技術方法的原理,最終提出了一些新的食品安全檢測技術,在檢測技術方面取得了長足的進展,且可以被人們所廣泛運用,文章將就這些新技術進行簡要介紹。

2 生物技術在食品安全檢測中的最新運用

2.1 FTA-PCR技術

FTA卡是一種專門研制的棉纖維卡片,在制作過程中往往需將其放置于強力變性劑以及螯合劑中。這種卡片的表層包含有EDTA、SDS、石碳酸、聚丙烯酰胺、抑菌劑這些化學物質,在獲得細胞之后,EDTA、SDS、石碳酸這些化學藥劑會迅速將細胞分解開來,然后聚丙烯酰胺則會自動將核酸固定起來,從而確保樣品的DNA不會遭受破壞,同時也能夠很好地避免各種微生物的生長。這種方法能夠使得DNA、RNA在室溫下保存,對于PCR檢測是極為有利的。在食源性致病菌、人畜共患病的檢測過程中,FTA-PCR檢測方面明顯更適用。現如今,很多研究者采用該方法來展開各項檢測,通過察看一系列調查材料,可以很好地看出FTA卡能夠對食源性致病微生物展開高效的檢測。

2.2 生物傳感器技術

生物傳感器是由固定化并具有化學分子識別功能的生物學科、換能器件以及放大裝置構成的分析工具或系統[2]。生物傳感器的構成部件分別是換能器、生物敏感元件與信號處理放大裝置,生物傳感器技術的具體運用情況非常良好,其在食品安全檢測方面有著諸多優勢,比如響應速度非常快、所需樣品用量比較少、操作過程易進行、能夠持續進行分析以及自動化測量等。由于該技術具有這些方面的特性,使得其主要被運用于以下2方面:被用來獲取魚、肉以及乳制品新鮮程度情況;被用來測出食品的實際口味和熟度,這樣能夠幫助人們全程監控各種食品的烹制水平。

2.3 基因探針法

基因探針法又被人們稱為分子雜交技術,該技g的主要對象是DNA,由于基因具有變性、重復性和堿基的精準互補配對這些特性,使得人們能夠檢測出DNA的序列。現如今,DNA探針雜交法可以細分為相雜交以及異相雜交這兩個類別,該技術離不開基因探針的運用。近幾年,基因探針雜交技術在食品安全檢測中的運用非常頻繁,其能夠很好地探測出食品中所存在的各種微生物,如李斯特氏菌、大腸桿菌、葡萄球菌、沙門氏菌和志賀氏菌等。與以往相比,DNA探針技術明顯具有著更大的優勢,其不僅操作簡易,而且在特異性方面表現比較強,同時具有著較高的靈敏度,這些均使得該技術的食品安全檢測效果極為準確。然而該技術仍然存在著局限性,還需相關研究人員進一步改進和完善。

2.4 生物芯片技術

生物芯片是將大量生物識別分子按預先設置的排列固定于一種載體表面,利用生物分子的特意性親和反應來分析各種生物分子的存在及其量的一種技術[3]。這種技術比較新穎,且其在高通量方面具有著突出表現,以前的基因檢測方法往往需要進行多次實驗才能達成,且需要人工進行,故不可避免會使得每次實驗之間均存在一定的系統誤差。而基因芯片技術的運用正好能夠解決這方面的問題,各種操作都能一次性完成,其檢測過程能夠自動進行,故所獲得的數據是精確的。然而,該檢測技術依然存在著一些不足之處,其無法精準判定出多細胞組織類型中檢測基因的位置。同時該技術無法運用于蛋白質調節功能的檢測,故還很有必要去探究蛋白類芯片。

2.5 免疫技術

所有免疫檢測技術的工作原理均是抗體和抗原的結合反應。免疫技術一般可分為3類:免疫標記技術、免疫沉淀反應和免疫凝集試驗[4]。免疫檢測在諸多生物學檢測方法中是非常值得推廣運用的一種,其除了具有其他幾種技術的優勢之外,而且分析容量比較大、檢測所需費用比較低,在食品檢測方面效果良好,主要是研究蛋白質的結構。現如今,免疫學檢測技術中運用比較多的技術是酶聯免疫吸附試驗(ELISA),這種方法已經被人們廣泛運用于食品安全檢測中。 ELISA的實際操作流程是把抗體和酶結合在一起形成酶標抗體,該酶標抗體不僅含有抗原抗體反應的功效,而且具備酶的底物催化特征,在遇到其它抗原之后,再配上相應的底物,則能依據底物顯色的深淺程度對抗原做出定性或定量的評估。故ELISA分析法主要運用于對鮮活組織的探測以及對那些經過基因工程改造生物體的前期檢測。

3 結束語

伴隨著食品種類的不斷增多,人們對于食品檢測方法的要求也愈加嚴格。由于食品安全關系到人們的身體健康,故應該重視食品安全檢測技術的開發,并還需不斷對這些技術方法進行改進,從而確保食品能夠符合各方面的安全要求。

參考文獻

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[3]張旭霞,林博,李小寧.食品安全檢測技術存在的問題與對策[J].現代農業科技,2012(15):12-13.

第10篇

【關鍵詞】食品 檢測技術 應用 措施

自從進入21世紀,隨著我國經濟的迅速發展,人民的生活水平和生活質量逐步升高,人們對食品安全問題的關注度也日益劇增。畢竟食品安全關系著全國14億多人口的身體健康和生命安全,從蘇丹紅到三聚氰胺,每次出現的食品安全事件,最直接的受害者就是老百姓,國家對于食品安全的監管工作要堅持最嚴謹的標準、最嚴格的監管、最嚴厲的懲罰,進一步制定和公布相關的法律制度,切實提高食品安全監管的水平和能力,確保人民“舌尖上的安全”。根據傳統食品檢測技術的應用,隨著科學技術和信息技術的發展,各式各樣的食品檢測技術也進入了食品檢測檢驗的市場。本文綜合了常見的幾種食品檢測技術和以現代技術為基礎的高科技檢測技術,并對食品檢測技術中的問題總結了幾點相應措施,希望對我國食品檢測技術的發展有一定的意義。

一、常見的食品檢測技術的概述

目前,食品安全監測最常用的技術是傳統的感官、儀器檢測,現在應用生物技術的食品檢測技術是最簡便、最科學、最可靠的。食品安全檢測最常用的是以下幾種方法。

(一)利用人體感官對食品進行檢測

此檢測方法是通過人體的口鼻肢體接觸等感官器官,在嘗、聞、問、摸的基礎上判斷食品的優劣,換句話來講就是根據食品的外形、氣味、質量感覺上判斷食品質量的優劣等級。這種檢測方法是最直觀最簡便,不需要借助任何試劑盒儀器的檢測技術。這種方法對于檢測食品簡單的質量優劣,食品真假的問題上比較實用,這種方法還依賴于多年檢測食品、具有一定檢測經驗和水平的檢驗員。

(二)利用物理原理檢測待檢食品

物理檢測方法是通過食品的鮮重和干重的比值、食品的質量、重量等值來判斷食物的新鮮度和純度,這些檢測可以通過物理實驗等簡單的操作完成,這種方法相對來說比較簡單,快速、直觀,比較節省成本。

(三)通過食品安全監測的專門儀器試劑進行檢測

液相色譜是食品檢測中最常用的儀器,傳統的液相色譜主要是指紙層析和柱層析,主要通過液相、固相、氣相這些特點進行檢測。在傳統液相色譜的基礎上通過新技術研制出的高相液相色譜儀在食品檢測方面具有很多優勢,比如,分析速度快、靈敏度高、特異性強、自動化強。在食品檢測的過程中,不僅可以節省時間,還可以提高檢測效率。

(四)利用分子細胞生物技術檢測法

隨著現代分子生物技術的發展,該技術廣泛應用到食品檢測當中。現代分子生物技術是指在分子或細胞水平上對食品分子組成、理化性質進行檢測。應用到食品安全監測的分子生物技術較為廣泛,比如,各式PCR技術,該技術可以快速檢測到食品中的細菌、真菌、病毒等對人體的健康構成威脅的微生物。最重要的是PCR技術還被廣泛應用到轉基因食品的檢測上。各式免疫學檢測技術,技術當中的免疫酶聯吸附實驗可以檢測食品中的農藥殘留物是否超標,還可以檢測食品中致病性微生物的存在,該技術檢測時間較短。現代生物芯片技術的應用,現在該技術是食品安全監測中經常使用的方法,該方法不僅對國內食品農產品的檢測應用較廣,而且對外國進口到國內食品的深入檢測起著重要作用。

二、應對食品檢測技術問題的措施

(1)針對國內各地食品安全檢測標準的不統一進行調整,在我國許多行業都出現過標準制度的不統一性,各個地方檢測標準不統一就會容易造成不法分子的鉆制度的空子,出現漏洞,而且會使全國食品安全的檢測不一致,無法正常判斷該食品的質量安全是否過關。

(2)某些快速檢測技術不夠成熟,對于食品檢測檢驗局對技術的資金投入不夠,限制了檢測技術的開發研究,這就會使國內的食品安全檢測的標準不如國外的精準,會對我國食品安全方面造成短板,引起國內人們對國產食品的不信任,進而選擇國外食品,這種情況會造成我國食品的大量堆積,造成國內市場失衡。

(3)完善食品檢測相關的法律制度,構建全國食品安全監測信息網,可以利用現代信息技術和大數據構建健全的食品安全網絡,可以把全國各地食品安全的參數錄入該食品網中,進而方便全國各地各地區食品檢測的進度和統一性。

三、小結

俗話說,食物是人類生存的基本保障,進入人們口中的食物的安全性是至關重要的,隨著國內外美食的進出口和食品類型的多元化,高效的食品安全檢測技術是國家、社會都在積極尋找和急于應用的技術,食品安全制度和相關法律的出臺是人們迫切需要的。食品的檢測技術的探索是一個比較漫長的征程,由先進的科學技術作為基礎,食品安全檢測技術的提高和升級是有希望的。相信在大家共同的監督管理下,食品安全問題會有突破性的進展。

參考文獻:

[1]王海澍.食品檢驗技術常見問題及策略分析[J].食品安全導刊,2016,(06).

第11篇

“民以食為天,食以安為先”,食品安全問題關系著一國的穩定與安全。當前我國食品質量安全問題頻繁發生,政府部門和群眾對食品安全的重視程度日益提高,保證食品安全和群眾身體健康,食品檢測技術在這方面有著不可代替的作用。如果沒有新技術特別是食品檢測技術的新突破,我國的食品安全問題將會越來越嚴重。但是,從目前來看,我國食品檢測技術還存在一些問題亟待解決。

目前,我國食品生產企業數量眾多,但是大部分規模比較小,而且很分散,企業的法治和自律意識很弱,再加上消費人群非常龐大,而且銷售渠道比較多,很容易出現食品安全問題。造成食品安全問題的因素很多,一方面是環保因素,另一方面是生產條件的客觀因素,此外,大多數還是由于農藥、獸藥、添加劑等物品的違規濫用。所以僅僅通過實驗室進行檢測,很難做到及時、快速地從源頭上食品安全狀況進行全面監控,因此,提高食品檢測技術具有重要的意義。

一、當前食品檢測技術存在的問題

1、檢測技術比較落后

目前,一些經濟較為發達地區以及科研條件比較好單位,其食品檢測方面能夠掌握國際食品檢測的新技術.但是在許多落后地區由于食品檢測設備比較陳舊,檢測技術相對較為落后,造成食品檢測的數值誤差比較大。也有的偏遠地區甚至沒有相關的檢測機構,從而導致我國的整體食品檢測技術較為落后。對農藥殘留、化學物質含量等食品檢測能力無法滿足需求.造成食品安全檢測存在較大的缺陷。

2、缺乏統一的檢測標準

由于我國的相關食品檢驗機構如質監系統、食品藥品監督管理系統還沒有建立健全食品檢驗檢測的市場準入機制,缺乏統一的標準,此外,鑒定結果認定也存在不統一的情況.經常出現一些重復認定現象,從而對食品檢驗工作造成了較大的影響。

3、檢測技術不夠完善

目前,我國食品安全標準與發達國家及國際組織的接軌程度不高,從而導致國內標準在國際社會缺乏可信度。此外,食品檢測技術水平不高,如檢測方法不夠完善。,食品安全風險監測、評估預警水平還不高等問題比較突出。,常規的一些檢測方法存在一定的弊端,往往比較復雜,而且其耗用的資金也比較多,同時,不具備較好的精準性特征。

二、食品檢測技術的未來發展趨勢

就目前的發展趨勢來看,由于科學技術飛速發展,食品檢測技術與方法呈現出多種多樣的狀況,食品檢測儀器也越來越靈敏,食品檢測方法的檢測限也變得越來越低。如何實現準確、省時、省力和低成本的快速檢測是目前我們迫切需要的。

(一)免疫學技術

免疫學技術的主要優勢是可直接對細菌進行選擇,不需要分離而直接通過免疫法進行篩選。該項技術主要包括放免、酶免、熒光免、化學發光免等。農殘酶聯免疫分析曾被譽為農殘檢測技術的重要手段,具有非常高的特異性和準確性,能快速檢測農藥中獸藥殘留、致病菌、毒素以及轉基因。當前食品安全檢測技術,比較經常用到的方法主要是免疫磁珠分離法、免疫力檢測試劑條、免疫乳膠試劑、免疫酶技術、免疫深沉法或免疫色譜法等。

(二)生物傳感器技術

生物傳感器的功能具有多樣化、智能化、集成化、高靈敏性、高識別性和實時性等顯著特點,日益受到國內外檢測機構的高度重視。目前廣泛應用的主要是SPR生物傳感器,具有靈敏、快速、準確、無需標記、便捷實時等優點,可以與其他新技術相結合,從而形成一種新型的食品安全快速檢測方法和儀器。

(三)生物芯片及微縮芯片實驗室

目前,我國國家生物芯片中心等單位已經開發出主要用于食源性致病菌檢測的新技術,并投入生產。食源性病毒檢測和獸藥殘留檢測等生物芯片技術平臺主要包括儀器和試劑盒,它們具有高通量、高靈敏度和快速、準確等特點,在食品安全、疾病診斷等方面具有重要的應用效果,各國都給予了高度極。今后的發展將向現場、速測和微縮芯片實驗室等方向進一步發展。

(四)基因芯片檢測技術

基因芯片檢測技術檢測的細菌種類非常廣泛,檢測結果的合格率能夠達到99%,檢測時間也大為縮短。該項技術可以對轉基因食品進行精確地檢測。主要利用分析當前通用的基因報告,并將其制成芯片樣品,然后通過與被檢測的食品的簡單雜交,就可以準確判定轉基因食品所具有的特征性能。對于轉基因食品的安全問題的判定具有重要意義。

(五)特種電化學傳感器

電化學傳感器其主要特點是小巧、靈敏、多樣化和低成本。目前,可以利用特種電化學傳感器來構建食品安全快速檢測儀。比如可以將納米技術和電化學技術進行結合,從而構建一種可以快速檢測食品中有毒有害重金屬的檢測儀器。

(六)光光度法速測儀器

該儀器可以有針對性地對多種檢測目標的試劑盒進行優化,并采用集束式冷光源和單色器等新技術,從而推出具有高精度、重穩定性和模塊化的便攜式比色計,能快速檢測與食品安全密切相關的40多種參數的多參數食品安全速測儀,比如亞硝酸鹽、甲醛、硝酸鹽、味素、無機砷、吊白塊、金屬鉛、地溝油、泔水油等參數。這類快速檢測儀很適合基層食品檢測機構應用,比較符合現有的食品安全監管現狀。

三、小結

綜上所述,我國食品安全檢測技術的提高,一方面必須加強食品檢驗設備的資金投入和檢測薄弱環節的科技研發。另一方面必須引進和借鑒國外先進技術機構的檢驗設備。同時,要加大對高新技術的研究與檢測人員的培訓力度,全面提升食品安全從業人員的科技水平。相信隨著我國市場機制的進一步完善,以及食品安全檢測技術的進一步成熟,未來我國食品安全水平將會得到極大改善。

參考文獻

[l]吳永寧.現代食品安全[M].北京:化學工業出版社.2003.

[2]蔣士強.分析儀器.2008.3.

第12篇

【關鍵詞】農產品;有毒有害物質;分子生物學;檢測技術

0 前言

民以食為天,食以安為先。農產品安全性要求農產品中不應含有可能損害或威脅人體的物質或因素,它關系到人體健康和社會穩定。隨著世界經濟全球化、貿易自由化和農產品國際貿易的迅速發展,農產品安全已成為事關人民健康和構建和諧社會的重大戰略問題,及時、安全、準確地檢測出農產品中的病原微生物是農產品安全檢測的重要內容。隨著農產品分析物質的不斷微量和痕量化,農產品基質的不斷復雜,僅使用傳統分析技術已難以解決所有的問題。分子生物學技術不僅可以簡化前處理過程、而且操作簡便、檢測成本低、安全可靠,且能進行特異性處理分析,其在農產品分析中占據越來越高的比例[1],目前在農產品 檢測中常用的技術包括:酶聯免疫分析技術(ELISA)、基因芯片技術、分子印跡技術、聚合酶鏈式反應(PCR)技術、試紙條快速檢測技術、流動注射免疫分析技術、生物傳感器技術(biosensor)等。分子生物學技術解決了傳統農產品前處理所不能解決的問題,特別是在農產品中有毒有害物質檢測中發揮了重要的作用。

1 應用于農產品安全檢測中的分子生物學技術

1.1 酶聯免疫分析技術

酶聯免疫分析技術是20世紀70年代初期由荷蘭學者Weeman與Schurrs和瑞典學者Engvall與Perlman幾乎同時提出的。最初ELISA主要用于病毒和細菌的檢測,20世紀70年代后期開始廣泛應用于抗原、抗體的測定,范圍涉及到一些藥物、激素、毒素等半抗原分子的定性定量檢測。它是在RIA理論的基礎上發展起來的一種非放射性標記免疫分析技術。它利用酶標記物同抗原抗體復合物的免疫反應與酶的催化放大作用相結合,既保持了酶催化反應的敏感性,又保持了抗原抗體反應的特異性,極大的提高了靈敏度,且克服了RIA操作過程中放射性同位素對人體的傷害。酶聯免疫分析法在農產品安全檢測中最為常用[2]。農獸 藥殘留免疫分析方法的建立包括待測物選擇、半抗原合成、人工抗原合成、抗體制備、測定方法建立、樣本前處理方法和方法評價等步驟。ELISA具有樣品前處理簡單,純化步驟少,大量樣本分析時間短,適合于做成試劑盒現場篩選等優點,使其可試驗快速現場監測,是現階段農產品安全檢測領域應用較多的一項檢測技術。目前酶聯免疫檢測的農、獸藥殘留種類主要包括:有機磷農藥、擬除蟲菊酯類農藥、有機氯類農藥、氨基甲酸酯類、獸藥類等。

1.2 PCR技術(聚合酶鏈式反應技術)

該技術誕生于1985年,由美國Cetus公司和加州大學聯合創建。PCR技術利用變性與復性原理,在體外使用DNA 聚合酶,在引物的引導和脫氧核糖核苷酸(dNTP)的參與下將模板在數小時內進行百萬倍擴增。該技術可選擇性地放大特定的DNA序列,因此在農產品致病性微生物檢測方面發揮著越來越重要的作用[3]。實時定量PCR技術是近年發展起來的新型技術,該技術通過直接測定PCR 過程中熒光信號的變化,利用電腦分析軟件對PCR過程中產生的擴增產物進行動態監測和自動定量,從而成功地實現了PCR從定性到定量的飛躍。而且,使用實時定量PCR技術不需要進行凝膠電泳,避免了交叉污染,使反應具有更強的特異性和更高的自動化程度。隨著分子生物學技術的不斷發展,多重PCR[4]、標記 PCR和不對稱PCR等多種不同的PCR方法都被應用于農產品檢測中,它們的應用使PCR技術擁有了更高的靈敏度和更短的周期[5]。

1.3 試紙條快速檢測技術

試紙條與試劑盒相比較具有更加易于攜帶、檢測更加迅速等優勢。在實際檢測過程中,特別是現場快速檢測,并不一定需要對每個樣品都獲得定量數據 而只需要定性地判別出某個樣品是否含有某種農獸藥,含量是否超過規定標準既可[6]。因此只需要幾分鐘或十幾分鐘就可以獲得結果的快速檢測試紙條是最為合 適的檢測工具[7]。試紙條技術與試劑盒相類似,其特點是以微孔膜作為固相載 體。標記物可用酶或各種有色微粒子,如彩色乳膠、膠體金、膠體硒等,以紅色的膠體金最為常用。固相膜的特點在于其類似濾紙的多孔性。液體可穿過固相膜流出,也可以通過毛細管層析作用在膜上向前移行。常用的固相載體膜為硝酸纖維素膜、尼龍膜等。試紙條技術主要包括酶標記免疫檢測技術(immunoenzyme labeling technique)和膠體金標記免疫檢測技術(immunogold labelling technique)。酶標記免疫檢測技術是以酶為示蹤標記物,而膠體金標記免疫檢測技術是以膠體金作為示蹤標記物,應用于抗原抗體反應的一種新型免疫標記技術。

1.4 流動注射免疫分析技術

流動注射免疫分析法是將速度快、自動化程度高、重現性好的流動注射分析與特異性強、靈敏度高的免疫分析集為一體。這種分析方法具有分析時間短、需要樣品量小和操作簡便等特點[8]。利用FIIA對一些樣品分析,測定耗時不足 1min。FIIA有:均相FIIA和非均相FIIA。流動注射免疫分析主要包括:流動注射脂質體免疫分析技術、流動注射熒光檢測、流動注射化學發光檢測、流動注射分光光度檢測和流動注射電化學檢測。利用FIIA 是一種靈敏性、專一性、準確性好、快速、節約成本的方法,樣品也不需要預處理和富集。

2 結語

隨著經濟的全球化發展和農產品的跨區域、跨國際流通,對農產品病原菌的檢測要求也越來越高。從定性和定量兩方面出發,準確、快速、經濟的檢測 方法是農產品安全檢測的發展方向。盡管分子生物學檢測方法具有諸多優點,但目前它們大多處于實驗室階段,不能廣泛應用于實踐,僅能作為標準檢測方法的參考。因此,在今后的工作中應進一步加快研究步伐,建立真正實用的農產品快速檢測方法。產品快速檢測方法。

【參考文獻】

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[3]周曉紅,李暉,楊杏芬.食品中諾如病毒RT-PCR檢測技術研究進展[J].國外醫學衛生學分冊,2009,36(4):234-238.

[4]宋岱松.多重PCR技術在食品安全檢測中的應用[J].山東畜牧獸醫,2009,30(5):57-58.

[5]雷永良,王曉光,葉碧峰,梅建華,柳付明,陳莎彬,蘭進權,李永芬,陳秀英.實時熒光定量技術在食品污染物監測中的應用[J].中國衛生檢驗雜志,2009,19(4):828-830,857.

[6]黃小燕,梁珠嫻,李繁,魯玉花.鹽酸克倫特羅快速檢測試紙條的應用探討[J].云南大學學報:自然科學版,2008,30(S1):446-449.

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