生物检测技术论文范文

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以生物的免疫、基因、敏感等方面的特点为基础，运用科学合理的方法对具有检测功能的试剂进行制作，进而检测食品的安全性就是生物技术在食品检测工作中的应用原理。在食品检测工作中，生物技术具有诸多优势，例如速度快、范围广以及准确度高等。一般而言，主要的生物检测技术有免疫技术、生物传感器技术、生物芯片检测技术、酶技术等。为了使我国的食品安全检测工作得到提升和发展，我们就需积极对生物技术进行有效运用，并加大开发力度，使其发挥出更大的价值。

2.食品检测中主要的生物检测技术

2.1聚合酶链式反应技术在转基因检测上，聚合酶链式反应技术已得到了有效运用。聚合酶链反应简称为PCR，PCR技术主要通过三个阶段对食品进行安全检测，即变性、复性以及延伸。对DNA模板进行建立，将寡核苷酸作为引物，通过聚合酶作用，沿DNA模板顺序以半保留复制的方式延伸而完成DNA分子复制就是PCR技术的基本原理。在依靠多次的增容以及扩展以后，PCR会变成符合食品检测需求的检测物。该技术由于具备诸多应用优势，因此之后也被合理运用到了各大领域中，尤其是在食品安全检测工作上，该技术已显示出了较好的运用前景。但与此同时，聚合酶链式反应技术也存在着一些不足之处，比如食品中假若有已死亡的细菌存在，那么便会显示为假阳性，针对制毒微生物所产生的毒素，该技术也无法进行全面检测。

2.2生物传感器技术在对生物传感器分子识别原件进行选取时，需使其具有较好的选择性。在和待测物的特异性进行结合以后，依靠对应的信号转换器，分子识别原件所产生的光、热等复合物可促使其进行转化，变为能够输出的的电信号以及光信号，并可将其进行放大然后输出，最后得到检测结果。一般而言，生物传感器具有许多优越性，例如操作简便、敏感性高、反应速度快等，相比于传统性质的食品检测方法，此种检测方法更具科学合理性。另外，运用生物传感器技术，可使安全可靠的食品检测系统得到建立完善。运用此技术，可使检测所用时间得到缩短。倘若要对牛奶以及热狗等食品中的葡萄糖球菌肠毒素进行检测，就可促使其灵敏度得到明显提高，并有效地控制好检查时间。但对当前的实际情况进行分析可知，受计算机技术、生物材料等因素的影响，在食品检测方面，生物传感器的商业化程度仍旧不高。

2.3酶技术在对食品中的残余农药以及微生物污染进行检测时，我们主要可运用到酶检测方法，而这也是较为常见的一类食品检测方法。与此同时，在食品安全检测领域里，酶联免疫分析检测技术已得到了广泛运用。该技术对酶学以及免疫方法进行了结合，并具有较高的准确性以及灵敏性。在对蔬菜和水果当中的菌剂噻菌灵进行检测时，酶联免疫分析检测技术已显示出了较好的敏感性。当前，美国化学会已将此方法纳入到了农药残留检测法当中，而在我国，该检测方法也得到了广泛运用，并取得了较好的效果。

2.4生物芯片检测技术随着全球化经济的发展以及各国贸易的加强，进出口食品也在不断增多。所以，为了对进出口食品进行有效检测，就需运用到高质量、高安全的食品检测技术以及安全监控体系。作为一类高新生物检测技术，生物芯片检测技术在进出口食品安全检测工作中已得到了有效运用。该技术主要对光导原位合成进行了运用，可将大量的生物大分子按照一定顺序进行固化。针对已经通过标记的待测生物样品，该技术可对其中靶分子进行杂交，并运用特定设备对杂交信号的强度进行快速检测，在对检测仪器进行选取时，可优先选用电荷偶联摄影像机，或是运用激光共聚焦完成扫描，进而统计出样品中靶分子的数量。针对食品的安全状态，运用生物芯片技术，我们可进行深入了解。另外，在进出口食品监管管理工作中，快速反应系统以及预警系统的建立完善都离不开生物芯片检测技术。

2.5免疫法当前，在食品生物检测技术中，免疫法具有最高的灵敏度。另外，该技术还具有容易操作、再现性好、科学可靠等优点，并在食品安全检测工作中得到了有效运用。免疫法可对蛋白质进行检测，蛋白质之间的物理性质以及化学性质差别较小，而运用免疫法则可进行有效区分。

2.6基因探针技术当前，基因探针技术主要分为两种，即同相杂交以及异相杂交。在对食品安全进行检测时，大肠杆菌检测是一项重要内容。对大肠杆菌进行分析可知，其具有p一葡糖苷酸酶的特性，在进行检测时，可对以B一葡糖苷酸酶为目标的DNA探针进行制作，使食品检测工作的效率得到提升，并对传统食品安全检测工作中的问题进行有效解决。

3.食品检测生物技术的具体运用

3.1检测食品的品质和成分针对食品的成分以及品质，生物感应器是最为常见的检测方法。在早期，所使用的生物感应器主要为葡萄糖感应器，可对食品的含糖量进行有效检测，并得到了广泛运用。例如，在对鱼类新鲜度进行检测时，日本已使生物传感器实现了商品化。另外，针对食品中含有的香味物质，在进行检测时还可运用到生物技术。具体的操作方法是：将蛋白和需进行检测的某种气味进行结合，使其成为敏感材料。对于人类身体健康以及生态环境，转基因食品会带来一定负面影响。所以，对转基因食品进行检测就变得尤为重要。当前，主要的检测技术有蛋白质检测、酶活性检测以及有酸检测三种。

3.2检测食品中的有害微生物对科学有效的食品检测技术进行运用，可使微生物的传播得到较好控制。对于人类健康，食品中的微生物会带来一定危害，并严重降低食品质量。因具有诸多优势，在微生物的检测工作中，生物检测技术已取得了较好效果。当前，在对食品微生物进行检测时，常用的生物技术主要有酶联免疫技术、生物传感技术以及合酶链式反应技术。

3.3检测食品中的残余农药）随着时代的发展，如何对食品中的残余农药进行有效检测和分析已受到了人们的高度关注。倘若食品中残留农药，人民群众的生命安全就会受到严重危害。当前，在食品残余农药检测方面，主要运用的生物技术有酶技术以及生物传感器。

4.结束语

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（杭州市食品有限公司浙江杭州310003）

摘要：随着社会经济的发展，人民群众对生活质量的要求越来越高，这其中也包括对食品质量安全的要求。然而，国内近年来频频曝光的食品安全事件却逐渐令大众担忧食品的质量安全。提高食品质量安全检测标准，有效运用生物技术来改善食品市场现状是解决之道。本文基于我国食品检测现状，从生物技术在食品检测中的有效运用出发，为食品检测技术的不断提升提出意见。

关键词 ：食品检测；生物技术；生物技术

中图分类号：TS207.4

我国经济的快速发展，使得人民的生活水平越来越高，大众对食品安全问题的重视程度不断提升，有效的食品检测技术越来越被重视。食品安全检测中，传统的化学检测方法虽然成熟，但应对越来越繁杂的食品种类渐渐显得无力。生物技术的有效运用是提升食品检测效率的有效途径。

1 食品检测的重要性

食品是社会大众的生活必需品，保障安全的食品质量和稳定的食品供给市政府部门工作的主要职能。我国的国情决定了我国对于食品的需求不断提升，食品生产厂家也是参差不齐。在这样的背景下，食品检测成了食品质量的标杆，政府也越来越重视食品检测。

在另一个层面上，食品检测是制裁不良食品生产商的有效手段，只有建立起完善的食品检测制度，设立国家化标准的食品检测参考指标，并不断地将生物技术等高科技技术运用到食品检测中，才能使我国的食品生产业不断提升。

2 食品检测中的主要生物技术

2.1 基因探针技术

2.1.1 基因探针技术运作原理

基因探针技术是传统的生物技术之一，在科学研究的各个领域有着广泛的应用。基因探针技术的本质是利用分子杂交，以基因序列的碱基排列组合为理论基础，设定好基因探针的基因序列以检测食品样本中是否含有对人体健康有害的物质。

2.1.2 基因探针技术的有效运用

与传统的微生物检测方法相比，基因探针检测技术的优势在于，它可以排查到更加微小的食品安全隐患，而且特异性非常强，灵敏度也比较高。基因探针检测技术的主要不足之处在于，检测成本非常高，如果大量运用基因探针技术来进行食品安全检测，将会大大增加食品检测的成本。开发廉价的基因探针技术是有效运用生物技术检测食品安全的关键。

2.2 PCR扩增技术

2.2.1 PCR 扩增技术在食品检测中的运用

PCR 扩增技术的全称为聚合酶链扩增反应技术［1］，此技术的研究理论在20世纪70年代被公开后，迅速应用到实践中，并且近些年来在生物科学领域有着越来越重要的地位。其主要的原理就是利用PCR 扩增仪对核算序列进行批量扩增。在扩增时，双链DNA打开，模版链迅速扩增为新的DNA序列。

在食品检测中，PCR技术主要用于目的片段的扩增和提取，从而使样本的可信度提升，增大到满足食品检测所需求的量。有了此技术的支持，食品检测过程中的样本片段得以保存，检验结果更加科学。

2.2.2 PCR技术的有效运用

PCR技术的主要问题在于，对技术操作人员的要求很高，技术含量较大。在这样的背景下，提升食品检测工作人员的素质是解决之道。食品检测人员不仅需要学习食品科技方面的知识，掌握生物技术的操作也是很有必要的。

2.3 生物传感器技术

生物传感器技术在食品检测中的应用比较成熟，主要有两个方面的作用，其一是检测鱼肉、牛羊肉等肉类食品的新鲜度，其二是来检测食品的口味。生物传感器技术在食品检测中的主要工作原理是放大被检测样品本身的关键信号，让传感器能够识别并进行判断。生物传感器技术在食品检测的历史上运用比较悠久，工作人员的经验也比较丰富[2]，是一种有效并且成熟的食品检测方法。

2.4 基因芯片技术

基因芯片技术在食品检测中的应该用过程是，将DNA 序列扩增后，集中置于基因芯片的表面，然后用荧光标记某些特定的基因序列，通过扫描仪器的工作来确定待检测的样品中是否含有不良的基因，以进一步确认食品的质量是否合格。在这个检测过程中，基因芯片的制作和确认是核心。基因芯片检测技术的操作并不复杂，并且对于真菌等DNA序列特殊的物质更加敏感，对于排查食品安全隐患意义重大。

3 检测食品安全成分分析

食品是由不同的物质组成的，检测食品的成分组成可以对食品安全指标进行排查和分析，也可以有效检测食品的品质。根据有关文献和经验表明，对于食品的成分检测，主要是分为以下几个方面。首先，是对食品中腐败物质的检验，尤其是新鲜的食材，或者是保质期较为短暂的食品。检测食品中的腐败物质可以知道食品是否符合食用标准，是否能够流向市场。其次是对于食品的气味检验，食品的气味源于食品的物质组成[3]，大部分有害物质具有特殊气味，可以被检测出来。有害物质可能会在食品的生产过程中残存在食品上，对于消费者来说是一种伤害。食品成分的分析可以在某种程度上避免这种类型的伤害。最后是转基因因素的排查。近年来，随着国家对生物技术的重视，转基因技术的研究成果日新月异，相关使用标准却存在很多不足。转基因的生物对于环境和人类健康来说都存在着未知的隐患，只有对转基因食品进行合理的控制，才能将隐患排除。在食品检测中，对于转基因物质的检测主要是利用生物技术来实现。生物技术在食品检测中有效运用，能够科学排查出转基因因素，做到转基因产品始终在人类的控制范围之内，对转基因技术的运用进行限制。

4 结论

综上所述，食品检测越来越被人们所重视，因为人们已经不满足于温饱的基本生活条件，而是追求更高的生活标准。食品检测对于社会大众，特别是对于老人和儿童等容易受到外界伤害的社会群体意义重大，可以说是保护此类人群的一道屏障。在这样的背景下，生物技术凭借其自身的优势，在检测食品样本中腐败菌、病原菌和毒素等威胁因素时，逐渐被证明出具有针对性强、灵敏度高、便捷和高效等特点。生物技术的不断开发让生物技术的运用面临空前的繁荣，也承受着空前的压力。对于食品检测这个领域，生物技术的应用开启了食品检测的高效进程。如何有效地运用生物技术进行食品检测，以及开发新的生物技术运用到食品检测中，仍然需要进一步研究。

参考文献：

［1］吴昊.在食品检测中现代技术的全面运用［J］.黑龙江科技信息. 2014（01）

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【关键词】：食品；微生物；快速检测

1、食品微生物检验环境

进行食品微生物检验必须要确保食品微生物检验环境的无菌，达到无菌条件则须先进行消毒，主要任务是将微生物进行灭活，避免微生物再次生长。我国现在主要使用的消毒技术有紫外线消毒，紫外线消毒主要为：在室温下，220V，30W紫外灯下方垂直位置lm处的253.7nm紫外线辐射强度应≥70μW/cm2。臭氧消毒主要为：封闭无菌室内，无人条件下内作业。

2、免疫学方法

2.1免疫层析技术

免疫层析技术是一种新兴的免疫测定技术，检测原理为在膜的毛细管作用下，被检测对象发生移动，方向朝着另一端，在此过程中，抗原和抗体会结合、固化、分离，最后根据颜色变化检测食品。目前较为受欢迎的为胶体金免疫层技术，并且已广泛运用在食品产业中。该技术具有操作简单、无污染等优点，，采用免疫层析技术检测布氏杆菌、沙门氏菌等细菌能够获得良好的效果。

2.2免疫磁珠技术

抗对抗免疫磁珠分离法将为磁珠微球技术和免疫化学技术两种技术有机结合，该技术比免疫层次技术更加的快速、高效。

2.3酶联免疫吸附技术

该技术主要是将放射免疫技术和荧光技术有效结合，采用该技术检测时，通过充分利用抗原抗体的特异性，将免疫酶染色，进而得出相应的结果，实现食品中微生物的检测。

2.4免疫荧光技术

免疫荧光技术荧光标记活性抗原体，在显微镜下可看到明显的荧光，进而检测食品微生物。免疫荧光法主要用于检测沙门氏菌，具有用时短、操作简单等优点。

3、细菌计数法

3.1流式法

流式法主要利用激光技术实现细胞浓度的识别。流式法主要有以下几个步骤：（1）采用激光技术照射样品；（2）密切观察样品是否存在反射；（3）分析样品，包括细胞大小与散射光间的关系、细胞膜抗原强度和激光亮度间关系；（4）得出最终的结论，并详细记录结果。采用流式法，不仅可以观测到微生物的形状，同时还可以明确微生物数量。该技术主要应用于检测牛奶中的菌落数。在检测过程中，检测结果一定程度上会受到蛋白质的影响，采用流式法可有效解决这一问题，可在短时间内快速检测出牛奶中的细菌及活性酶，近年来该技术逐渐成熟，希望该技术能得到推广。

3.2固定式计数法

固定计数法，又称为SPC计数法，通常采用该方法检测单个微生物或革兰氏阴性菌，该方法的特点是比较细腻。

4、传感器检测法

4.1基因传感器法

基因传感器法主要是指将一个已知核苷酸序列的半单链DNA分子固定在传感器上，并使其与另外一条互补的目标DNA杂交，进而组成一条双链DNA，并通过换能器反映传达出的物理信号。基因传感器法优点在于操作简单、灵敏度高。目前我国基因传感器有很多种，主要包括两种类型的基因传感器，一种为电极电化学式DNA传感器，另一种为石英晶体振荡器。

4.2生物传感器

采用生物传感器检测，被测分子与生物接收器上的敏感材料接触，并产生一系列的化学反应，之后会传达出一系列信号，如颜色、离子强度等。该检测方法具有较高的灵敏度。检测食品中少量的金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和沙门氏菌等，可以采用酶免疫电流型生物传感器，能够获得良好的检测效果。代谢法

4.3阻抗法

采用阻抗法检测，首先需要花费一定的时间培养相关微生物，使原来的惰性底物成为活性底物，此时培养基的阻抗性会有所降低，电导性会有所上升。之后操作人员应观察阻抗的变化情况，并分析检测微生物。该方法优点在于检测效率高。

4.4放射法

放射法是一项全新的检测方法，它将物理原理和化学方法充分结合，在检测过程中，首先完成细菌培养，并进行标记，之后发生化学反应，生成一氧化碳，通过分析一氧化碳，得出结论。该方法的优点在于准确度高、应用范围广。

4.5干片法

干片法是⒁恍┪藓Φ母叻肿硬牧戏湃胧称分校监测食品中的微生物，该方法主要以微生物即高分子学为基础，是一种综合性检测方法。由于该方法非常简单、易操作，且携带方便、成本低，该方法是食品微生物检测一种常见的方法。

5、快速检测方法的不足

通过以上对不同检测技术的分析可知，不同的快速检测技术有其独特的优势和最佳的使用范围，很多的快速检测技术具有食品专一性，对于一个特定的食品检测性能最佳。但与此同时，许多检测手段又在某些方面存在一定的局限性。比如，PCR及其衍生技术所需的仪器设备价格非常昂贵，非一般实验室能承受，所以限制了其在我国食品检测领域的大面积推广及应用；基因芯片技术不仅仪器设备成本高，而且操作过程对实验人员的要求也比较高；很多检测手段不能同时做到“定性”和“定量”分析；免疫学方法虽然速度较快、灵敏度也较高，但容易呈现假阳性、假阴性。所以，现在有关食品微生物快速检测亟待解决的问题主要是降低成本，提高自动化水平，降低对操作人员的要求与束缚，同时，最主要的问题是要提高检测设备的灵敏度，增强对微生物的识别特异性，增强设备的通用性等。

结论：

随着生活水平的不断提高，人们对食品质量安全提出了更高的要求，同时食品安全关系到人们的身体健康，对社会的和谐发展具有重要作用，所以必须加强对食品微生物的检测，避免食品中的微生物对人们的身体健康产生威胁。检测人员应根据具体的情况，选择正确的检测方法，能准确、快速检测出食品中有害物质，提高食品微生物检测水平，保证人们的生命安全。

【参考文献】：

[1]刘雪.食品微生物检测技术应用现状及展望[J].生物技术世界，2016，01：236-237.

[2]向文瑾，徐瑗聪，许文涛.水及水产品中微生物快速检测技术研究进展[J].中国渔业质量与标准，2016，01：45-52.

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【论文摘要】近年来分子生物学技术以及其它高、新技术在病理领域得到广泛的应用，同样作为体育界的基础研究学科运动人体科学的发展已经不能满足简单的宏观的研究，越来越多的医学检验以及病理学实验技术在运动人体科学广泛应用，尤其是组织病理学技术中定位技术，例如免疫组化、原位杂交等。本文就以上三种病理学常用的定位技术的方法进行综述。

1免疫组织化学实验技术

随着免疫组织化学染色技术的广泛应用，病理学研究产生了划时代的飞跃。免疫组织化学是病理学实验中常用的方法，是在蛋白质水平用各种特异性抗体检测细胞内各种抗原物质。根据标记物的不同，免疫组织化学技术可分为免疫荧光细胞化学技术、免疫酶细胞化学技术、免疫铁蛋白技术、免疫金-银细胞化学技术、亲和免疫细胞化学技术、免疫电子显微镜技术等。

1.1免疫组织化学实验步骤免疫组化技术是在组织化学的方法上结合免疫学的理论和技术发展起来的一门新技术。其原理是利用免疫学的核心——抗原体特异性结合的原理，用标记抗体追踪抗原，通过化学反应使标记于结合后的特异性抗体上的显示剂，如酶、金属离子、同位素等显示一定的颜色，并借助显微镜、荧光显微镜、电镜对其颜色进行观察，以达到检测抗原物的目的[1]。

1.2免疫组化技术的优点免疫组化技术的优点：①特异性强，免疫组化中抗体与组织细胞中的抗原的结合是特异的。如白细胞共同抗原（LCA）显示淋巴细胞成分。②敏感性高，而今，由于抗生物素—生物素（ABC）法和链酶素—过氧化物酶连接（SP）法的出现，使抗体的稀释度(代表敏感度)达到了上千、上万，甚至上亿倍，使免疫组化技术更加可靠。③定位准确，由于抗原抗体的结合是特异的，因而免疫组化技术可在组织和细胞内准确定位，对不同抗原在同一组织或细胞中进行定位观察，将形态与功能相结合，对疾病进行深入的研究。

2原位杂交实验技术

原位杂交是将组织化学与分子生物学技术结合来检测合定位核酸的技术。它是用一段已知序列的核苷酸片断来检测细胞内是否存在欲检测物质的DNA或RNA，是比免疫组化更加灵敏而深入一个层次的检验方法。根据所选探针和待测靶序列的不同，核酸原位杂交有DNA-DNA杂交、DNA-RNA杂交、RNA-RNA杂交等。

2.1原位杂交技术的应用原位杂交由于不需要从待测组织中提取核酸，可完好的保存组织、细胞的形态结构，将形态学与基因功能活动的变化相结合进行多层面的研究。主要应用：①细胞特异性mRNA转录的定位可用于基因图谱、基因表达和基因组进化的研究；②感染组织病毒DNA/RNA的检测和定位；③癌基因、抑癌基因及各种功能基因在转录水平的表达及其变化的监测；④基因在染色体上的定位；⑤检测染色体的变化；⑥间期细胞遗传学的研究。

2.2原位杂交技术与免疫组化的比较

2.2.1两者的区别原位杂交与免疫组化染色技术相比较，这两种方法的共同之处均具有定位检测的功能，且均有较高的敏感性和特异性，所不同的是免疫组化染色是用的是抗体，其检测对象是抗原，机制是抗原-抗体的特异性结合，是蛋白质表达水平的检测；原位杂交使用的是探针，遵循碱基互补配对的原则与待测靶序列结合，是DNA或mRNA水平的检测。从实验方法来看，免疫组化染色操作相对简单，成本相对较低，受外界因素的影响相对小；原位杂交技术无论从实验设计上，还是从实际操作上均较免疫组化染色复杂，成本的高低与试剂的种类和来源密切相关。一般而言，直接选用商品化的标记探测和检测试剂盒的实验成本较高；荧光标记探针较非荧光标记探针的成本高，对样本及实验条件的要求较高，也更容易受到外界因素的影响。

2.2.2免疫组化与原位杂交双标技术双标技术是在同一张组织切片上标记两种不同的抗体或同时应用两种不同的检测手段，如免疫组化和原位杂交技术，在不同层次来检测同一细胞上某些物质的表达是否有相关性的一种实验方法。与传统的单项检测相比，双标记具有无可比拟的优越性，可以克服由于切片间各种差异而引起的时间或空间的样本误差。实验方法上先进行原位杂交会减少免疫组化过程中对待测DNA或RNA的破坏或影响，一般目前均推荐先进行原位杂交后进行免疫组化标记[2，3]。具体的操作跟单纯的免疫组化和原位杂交各自的方法一致。需要注意的问题就是：①所用的实验设备必须经DEPC水浸泡或200℃烤箱过夜，操作时须带口罩及手套；②当杂交步骤完成后，切片必须认真浸泡及长时间洗涤至少超过30min。③作免疫组化的各步骤时间均须适当延长，以增加抗原抗体间的结合，杨青春等人研究发现每个步骤均延长2～3倍时间。④免疫组化显色后不需要用苏木精复染，以免遮盖核信号。

参考文献

[1]纪小龙，施作霖.诊断免疫组织化学[M].北京：军事医学科学出版社，1997.5.

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自此之后，曾令文团队便开始致力于生物传感器研究，不久前他们又成功开发出了基于核酸等温链置换反应技术与胶体金技术的核酸检测生物传感器，研究成果已在英国皇家化学杂志《化学通讯》上发表。据曾令文教授介绍，新型的核酸检测生物传感器灵敏度高，一次反应最低可以检测出6个待检核酸，同时特异性也很高，除了可以检测特异性病原体核酸外，也能区分单核苷酸突变，且简单、快速，不需要复杂仪器支持，仅需30分钟，肉眼就能见到所出的结果。

曾令文教授表示，核酸检测生物传感器适用于各种各样的基因检测，既能用于遗传性疾病基因缺失突变检测（如地中海贫血），也能进行疾病和药物易感基因检测（如SNP检测和耐药检测），还能用于癌症基因突变检测（如K-ras突变检测），以及用于个体化治疗基因检测（如肿瘤个体化用药指导）等。目前，该生物传感器已经在医院进行了实验验证，用它检测出的结果与医院常规检测方法检测出的一致。

任何科研成果的研发过程必定与困难相伴，核酸检测生物传感器同样如此。曾令文团队在研发该生物传感器过程中，就曾遇到特异性、交叉反应以及检测线不出线等问题。他说：“特异性是分子检测方法中的重点，所以我们在设计反应体系中发夹结构时，必须准确设计茎与环的碱基比。因为，当待检测核酸存在时，待检测核酸与环的结合力比其与茎的结合力强，才能把发夹结构打开，所以环要足够长，但太长又会降低反应的特异性。为了解决这些问题，我们进行了无数次比对和实验。”

近年来，我国分子生物学技术有了突飞猛进的发展，并带动了整个生物科学的全面发展，与国际先进水平之间的差距正在逐步缩小，甚至部分研究已经处于国际领先水平。但曾令文教授认为，我们还应该在源头创新方面不断努力。他说：“创新是科学的灵魂，对于分子生物学研究而言，除了了解学术动态之外，我们还应该解放思想，善于总结经验，并将经验上升到理论层面，提高理论修养，增强分辨能力和表达能力，并敢于坚持真理。”

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关键词：医学检验技术；工作过程系统化课程；课程改革

1课程开发的背景和理论依据

为了使医学检验技术专业更好地服务医疗卫生行业，满足学生在本行业中对知识、技能、素质的需求，实现个体职业生涯的持续发展，我们通过研究行业工作的一般性与特殊性，经过课程组成员的讨论、思考，构建适合本区域本专业的课程体系，尝试性地在课程改革中引入“工作过程系统化课程模式”。该模式倡导课程结构以工作过程为参照，强调按照工作过程序化知识[1]，强调学生学习体验和个性化创造；强调学习过程的思考、反馈和分析；重视典型工作情境中的案例；重视学生自我管理学习。

2课程开发的过程

2.1行业岗位群调研

课程开发之前，对医学检验行业在西南黔东区域经济建设发展中的作用进行调研。医学检验技术专业毕业生就业的对口岗位主要是基层医疗卫生及相关行业的检验岗位。人才培养的定位是面向基层，尤其是乡镇卫生院检验技术人才严重紧缺，而且学历偏低。目前，我省正在竭力建设以农村预防—医疗—保健为覆盖面的三级医疗卫生网，对高素质的医学检验技能型人才的需求量很大。此外，新型检验仪器设备和诊断试剂的广泛应用，在营销与维修领域对医学检验人才也有较大的需求。同时，选派专业教师到地（市）各级医院、血站等医学检验及相关行业实地考察，目的是在县乡级医疗检验岗位体验工作过程，寻求课程开发和构建的切入点。通过记录医院实际的工作流程，与行业专家、医院技术骨干组成课程开发组。

2.2课程体系框架的确立

根据我校所在的区域、设备、资源和人力的现状，参照临床检验职业资格考试标准和全国临床检验操作规程，将基层临床检验岗位常见工作任务提炼为典型的检验项目任务，以典型的项目任务为引领，对岗位核心能力课程进行合理整合。分析提炼时不直接按工作过程来设置课程，而是深入分析完成每个工作要素，找出具有共性的工作行动，对其进行重组、简化为完成工作任务的行动情境，并将行动情境转化成学习领域的课程，然后通过行业专家和教师共同论证确定课程。构建更加符合学生职业发展需要的课程体系，将传统的三段式学科知识体系（普通文化课、基础课、专业课）进行解构，围绕职业岗位核心工作能力，结合学生认知和职业成长规律，考虑学生今后学习、工作的需要，开发了基本素质课程、通用能力课程、岗位能力课程和拓展能力课程。新课程体系改变了以前课程门数太多、知识庞杂、不实用的弊端，减轻了学生的学习负担。调整后的基本素质课程主要是使学生通过学习具备从事本行业的科学文化素养、较好的体能、良好的职业道德等。整合过的通用能力课程精心选配了必需、够用的知识点；重构的岗位能力课程着重培养学生基本的专业操作技能；延伸的拓展能力课程关注的是学生在行业内转换工作岗位的知识、能力与素质，为职业迁移储备知识,

2.3课程标准的确立、修正、完善

课程标准是落实教学计划、执行专业人才培养方案和实现培养目标最基本的纲领性教学文件，是选用和编写教材、组织教学、教学管理、教学质量评价和人才培养评估的重要依据，也是指导学生学习、制订考核标准的指导性文件[2]。课程标准就是对学生在经过一段时间的学习后应该知道什么和能做什么的界定和表述。制订课程标准要尽量做到正确、可测、易懂、好用，应具备明确性、整体性和弹性。课程标准通常包括内容标准、划定的学习领域和表现标准，即规定学生在某领域应达到的水平。具体做法是以学生为主体，根据检验技术和检验岗位的任职要求，参照全国卫生职业技术资格考试大纲。广泛开展岗位调研，分析检验科室中各个岗位的工作过程，与行业专家共同确立岗位所需的知识、能力、素质目标。将教学内容整合序化，以“任务驱动、项目导向”教学理论设置实训项目，按工作流程实施教学。结合铜仁地区医疗卫生发展情况，开发与人才培养方案相匹配的课程，满足医学检验专业建设需要，提高医学检验技术人才培养质量。

2.4岗位能力课程重构

我们重点整合了通用能力课程和重构了岗位能力课程，包括新开发的检验应用化学、基础医学概要、临床检验基本检测技术、临床检验细胞形态分析技术、临床检验仪器自动分析技术、临床检验质量控制技术，而且着重把精力放在岗位能力课程的重构上。将传统开设的临床检验基础、血液学检验、微生物检验、生物化学检验、免疫学检验、寄生虫检验6门专业课程进行知识和技术的重新排序，考虑到现代检验医学向自动化、科技化方向发展的趋势，又把检验仪器分析、病理学检验纳入在整合课程之中。我们特别多次邀请本行业的一线专业技术人员反复讨论并达成共识，最终确定整合方案，并聘请部分技术人员全身心投入教学内容的重组和排序工作中。按照课程组研究论证的新分类标准重构为4门岗位核心课程：临床检验基本检测技术、临床检验细胞形态分析技术、临床检验仪器自动分析技术、临床检验质量控制技术。学生学习临床检验基本检测技术后能熟练进行检测项目的基本操作；学习临床检验细胞形态分析技术后能正确辨别各种细胞及其特殊形态；学习临床检验仪器自动分析技术后能对各种仪器设备进行熟练操作与保养；学习临床检验质量控制技术后能自觉开展各阶段的质量控制。2.4.1工作任务的分析与归纳通过问卷、访谈、案例分析等方法对工作任务进行分析，确定典型工作任务，整合融入能力培养目标，对工作任务进行同类项合并，形成以医学检验技术能力为核心的4个方向的工作任务的“集合”。（1）基层医疗卫生单位以手工或实验条件要求较低的典型医学检验项目为任务；（2）涉及的细胞、细菌或其他体液成分形态的医学检验分析，并按形态相近或发育长成的规律分类，运用显微镜就能观察完成的细胞形态分析技术；（3）临床常用的检验仪器使用和维护的典型工作任务，借助项目检验通过运用自动分析仪器完成的仪器自动分析技术；（4）根据控制检测方法的基本标准和要求，初步把握质量控制3个环节，即分析前、分析中、分析后的质控工作。随后在行业目标中融入教育因素，转化为工作过程系统化课程，制订学习目标、学习内容和学习时间。临床检验基本检测技术270学时，整合了包含临床基础检验、免疫学检验、生物化学检验、微生物检验等手工完成的项目内容；临床检验细胞形态分析技术216学时，整合了包含临床基础检验、血液学检验及微生物检验的体液细胞形态、其他体液中的细胞及各种细菌形态特征及致病意义等内容；临床检验仪器自动分析技术108学时，整合了包含检验仪器操作和部分生物化学检验相关内容；临床检验质量控制技术72学时，整合了包含临床检验、生化检验、微生物检验、血液学检验等岗位所需的质量控制知识及统计学知识的内容。2.4.2教学设计与实施工作过程系统化课程模式是在学校、实训中心或医院等场地内采用的课程模式，以工作过程为基础，通过学习情境实现教学[3]。依据课程标准，将每个学习领域的每个模块的每个检测任务设计出3个或3个以上的学习情境。每个学习情境选择相应的载体实施理实一体化教学。我们思考选择不同的载体设计教学情境：临床检验基本检测技术以手工类操作项目作为载体；临床检验细胞形态分析技术以显微镜操作类项目为载体；临床检验仪器自动分析技术以自动化仪器检验项目为载体；临床检验质量控制技术以项目检测为载体，分别设置学习情境。例如学生接受项目检测学习任务是“血肌酐测定”。教学实施过程中，首先进行血肌酐相关工作过程知识内容学习；然后选择检测方案，准备所要的仪器和试剂；随后进行医学检验操作，对操作重点、难点进行严格训练；最后对测定结果进行报告评价。按工作过程的6个要素组织课堂，教师和学生共同完成情境教学过程。见图2。

3课程试运行与效果

按照知识内在承接关系设计安排授课时间。第一学期开设基本素质课程；第二学期开设通用能力课程；第三/四学期开设临床检验细胞形态分析技术、临床检验基本检测技术；第三学期开设临床检验自动分析技术；第四学期开设临床检验质量控制技术；第四学期还开设延伸能力拓展课程；第五、六学期顶岗实习。时间设计将按照相对集中的原则，通常以4~6学时连续集中完成一个典型工作项目教学。课程实施及试运行因专业的特殊性，聘请了很多行业技术人员作为外聘教师参与授课，项目课程运行过程中得到行业与学校组建的专业建设管理委员会的协调和推进。医学检验技术专业通过3年的建设，学生学习兴趣提高了，就业率达到97.5%，部分毕业生已成为用人单位的骨干人才，这使本专业办学的社会吸引力大幅度增强，并与本区市政府达成定向订单培养计划。

4课程特色

4.1重构知识体系，实施模块化教学根据学生从易到难的职业认识规律来重构知识体系，如临床检验基本检测技术是在医学检验技术专业原专业课程基础上开发建设的一门新课程，主要内容涵盖临床检验基础、生物化学检验、免疫学检验及微生物检验4门课程的临床基本理论和基本技术，并将原课程涉及的形态学、检验仪器部分内容相应地归入临床检验细胞形态分析技术和临床检验仪器自动分析技术课程。教材仍然分生物化学检验、免疫学检验、临床检验基础、微生物检验4个模块，各模块以典型检测项目为子模块，实现模块化教学，每个模块实行集中阶段性教学。4.2推行理实一体化教学模式在设计教学模式时，技术理论部分由教师在相应实验项目任务实施前指导学生利用课堂外时间学习，手工操作技术主要在项目实施的实验和实训过程中开展训练，然后课堂记录实验检测结果，教师在记录单上签字验收。课后学生书面写出结果评判和临床意义，最后以小组（每6人为一小组）为单位上交一份实验项目报告。课程教学中定期进入临床见习，课程结束后再在校内进行综合实训，最后进入临床实习。4.3形成性评价、阶段性考核学生学业成绩评定方式由项目完成性评价（40%）、阶段性测评（30%）、综合测试（30%）3项成绩组成。项目完成性评价指在学习每类检验项目测定过程中，都有一个理论信息学习记录、课堂出勤、实践操作训练（以实验报告形式是以小组为单位记录成绩）等几项考核，最后汇总成本部分成绩；阶段性测评指每完成一个教学模块学习都有一个理论与技能考试；综合测试是在学完一门课程后的一次综合性（融入职业资格考试内容）的测试。

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关键词：PCR 原理与技术 食品检验 应用

中图分类号：TS207 文献标识码：A 文章编号：1672-5336（2015）02-0038-01

1 引言

上世纪80年代中期，分子生物学领域诞生了一项新技术，称作DNA体外扩增法，简称为PCR技术。其基本原理是在生物体的体外，对指定DNA双链片断进行扩增。第一步：挑选出指定DNA双链片断，人工合成指定DNA双链片断端头邻近序列互补的寡核苷酸片断，将该互补片段称作引物（Primer），引物也是双链结构，分作左端引物和右端引物。第二步：加热指定DNA双链片断，使之发生变性，分裂成单链，把左右引物与之分别配对进行互补结合。第三步：在DNA聚合酶和4种dNTPs底物的共同作用下，引物沿模板DNA链按5/3/方向延伸，合成DNA双链，这个步骤被称为DNA多聚酶链反应。第四步：以新合成的DNA双链作为扩增模板，重复DNA多聚酶链反应步骤。历经25～35次循环，可将DNA序列扩增到近百万倍。该技术具有特异性强、灵敏度高、扩增快速准确等优点，自诞生之日起，其实用性在医学、农学、环境科学、食品检验等领域得到了很好的印证。

2 PCR技术在食品检测方面的应用

2.1 PCR技术的检测原理

PCR技术最根本的鉴定依据是生物的DNA结构具有唯一性。在食品检测中，起到鉴定标准模板作用的是引物，从理论上说，①如果引物来自DNA保守区，则在扩增之后，所有被检测对象都含有DNA保守区的片段；②如果引物来自DNA特异区，则在扩增之后，所有被检测对象都含有DNA特异区的片段。以上两种理论依据就是PCR技术的检测原理。

在实际应用中，人工有选择地截取DN段，使用DNA多聚酶链反应，可以在2～3小时之内达到常规检测需要数天才能达到的培养效果，另外还省去了繁琐的种属鉴定等工作，简化了检测流程。

2.2 PCR技术的操作程序

（1）待检样品的浓集（增菌）。食品中待检的微生物群落浓度一般都是比较低的，达不到检测要求。这就需要进行待检微生物的浓集。

（2）核酸的提取。为了实现PCR扩增，必须提取待检样品的核酸。常用的处理方法包括：加热、反复冻融、化学裂解。

（3）PCR扩增。在扩增过程中，最关键的莫过于引物，它直接关系到PCR检测的成败。扩增需要20―40个反应循环，每个循环都由高温变性、低温退火、适温延伸组成。高温时，氢键打开，双链变为单链，生成扩增模板；低温时，左引物和右引物分别与模板DNA的2条单链做互补结合，完成配对；适温时，在聚合酶作用下，4种三磷酸脱氧核苷（A、T、G、C）按碱基互补配对原则不断进行配对添加，按5/3/方向自动合成新的DNA双链片段。

变性温度一般需保持在94℃左右，如果待扩增区域DNA的G+C含量太高，则可考虑适当提高变性温度。

退火温度与引物的G+C含量有关，根据公式：Ta=4×（G+C）+2×（A+T）-5。

延伸温度一般需保持在72℃左右，此时DNA聚合酶的聚合速度约1000（碱基）/min。

（4）扩增产物的检测。常用的检测方法为琼脂糖凝胶电泳法，琼脂糖质量分数在0.8%～2%之间。待分离DN断的分子量越小，所需琼脂糖质量分数则越大，反之亦然。

3 PCR技术用于食品检测的优缺点

3.1 PCR技术的优点

传统检测方法多采用平板培养法，通过菌落计数来判断菌体浓度。传统方法的优点是操作简单，其最大的缺点是消耗的时间太长，检测周期一般在3――10天。

PCR技术的最大优点就是检测速度快，使用特异区扩增检测，只要在几个小时内成功扩增，即可检验并判断出待检测样品的种类，非常迅捷、灵敏。

3.2 PCR技术的缺点

任何事物都不是完美的，PCR技术一样存在缺点，正是这些缺点的存在，导致其不能完全取代传统检测法。其主要缺点包括：（1）假阳性问题。核酸受到污染而造成假阳性的问题，是PCR技术的最大缺点。这个缺点来自扩增本身，在扩增的过程中，即使只有一个污染源，结果也会出现成十万成百万倍的污染现象，造成检测结果出现阳性，称之为假阳性。

防止假阳性问题，目前只有做好隔离这一种办法。（2）假阴性问题。假阳性问题来自PCR技术本身，假阴性问题则来自待测样品。食品成分复杂，其中多种成分发生了复杂的化学反应，不能排除模板液中带有某种或某些抑制PCR反应的成分。防止假阴性问题的办法是设置阳性对照环节。（3）定量检测困难。由于影响PCR产率的原因比较多，在定量检测方面不能提供较为精准的数据，导致PCR技术无法胜任定量检测。直至目前，尚没有实质性的突破与进展，限制了PCR技术在检测方面的应用范围。

4 结论

PCR检测有一定的局限性，但是，其高灵敏度的检测反应、明显的特异性辨别、快速简便的检测流程，是其它检测方法所不能替代的。相信随着生物技术的快速进步，PCR检测技术的应用范围会越来越广泛。

参考文献

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关键词：食品 农药残留 检测技术

食品中农药残留的危害性已引起了世界各国的广泛重视并纷纷出台了各种规章措施，制定了农药使用规范同时限定其最大残留量以达到限制和控制农药的使用的目的，在这种情况下，相应的检测技术也就应运而生。本文就食品农药污染现状、食品农药残留检测技术的发展情况及具体方法并结合我国实际情况和目前存在的一系列问题展开论述。

一、食品农药污染现状

为了保证农业丰收，确保粮食产量及其它农副产品的生产效益，数以百万吨的各种农药施用于田间地头，虽然农业部门制定了“农药合理使用准则”和“农药安全使用标准”等规章制度，但是在具体的实施过程中，这些标准并未得到切实有效的执行。

另外，在农药生产方面，随意生产、销售使用及管理问题严重，导致农药质量得不到保障，甚至国家明令禁止的一些农药仍在市场销售。导致在农业部门组织的采样检测中农药残留量超标严重，有的甚至达到50%以上，由食品安全引发的急性中毒乃至死亡等问题屡见不鲜。由此可见，农药使用的混乱及食品中农药残留的危害对广大人们群众的身体健康造成了极大的威胁。这就迫切需要高度重视对食品中农药残留的检测，不合格或超标的食品严禁进入市场，从根本上杜绝其危害，保障食品安全。

二、食品中农药残留的检测技术现状及发展方向

随着生活水平的提高，由农药残留引发的食品安全问题也越来越受到人们的关注和重视，而食品中农药残留的检测手段和技术也得到了长足发展。目前，农药残留检测技术主要有气相色谱、高效液相色谱、免疫分析、亲和色谱技术、电化学分析、酶抑制法及蛋白质组分析技术等方法。

这些方法各有其特点，在实际的操作使用中，人们更注重的是在保证准确性的基础上检测技术的快速及易用性。气相色谱、薄层分析、高效液相色谱等方法前处理较复杂，需要配备昂贵的仪器设备和较高熟练程度的技术人员，时间跨度长，仅适用于单个样本的检测。因此在实际操作过程中，简单快速的检测技术更为人们所青睐。现介绍如下：

（一）气相色谱法

气相色谱是一种新型仪器方法，其是在柱层析的基础上发展起来的，在色谱发展中堪称最为成熟的技术手段。主要特点是操作简便、速度快、分离效能及灵敏度较高，应用范围也广。很多早期不能检测出的微量农药及其代谢物、降解物都能成功检出，提高了农药残留量的检测水平。

（二）高效液相色谱法

众所周知，目前农药都为有机化合物，其特点主要有挥发性低及分子量大、热不稳定和极性较强。而气相色谱分析法对于受热易分解或活性缺失的物质检测效能较低，明显不适用，液相色谱法因此应运而生。高效液相色谱法的作用机理是利用固定相和流动相在分配系数上的差异实现分离，其主要特点与气相色谱法相似，但更具通用性。

此方法几乎可以分析所有化合物，尤其对气相色谱法的缺陷起到了良好的补充和完善作用，不过灵敏度不高检测种类不多不如前者，目前超高效液相色谱法可以在这些方面实现突破。

（三）免疫分析法

鉴于农药残留检测主要是通过微量和痕量分析等手段实现检测目的，因此，高灵敏度的检测技术能更准确的对农药残留进行定性和定量，同时可以实现由单一品种农药检测向多品种农药残留成分同时检测发展的目标，提高效能。免疫分析法就是基于这样的考虑逐渐应用于农药残留检测。

免疫分析法具有灵敏度高、分析容量及成本低、安全可靠的特点，是以抗体作为检测器对有机化合物、酶等物质实现定性定量分析的一种超微量测定技术。进入新世纪以来，免疫分析法在检测农药的残留分析上得到迅速发展，并得到世界粮农组织的认可和推广。与色谱法相比它不需要贵重的仪器，能有效简化操作过程，非常适用于现场分析，已经成为农药残留检测领域的较有发展潜力的分析技术之一。当然，免疫分析法提供的信息量不大，在多残留分析方面应用有所不足，同时其开发时间较长，费用较高。

（四）免疫亲和色谱技术的发展

由于免疫分析方法有其固有的局限性（重要是信息量偏小），因此，一种将免疫分析与色谱技术相结合的技术就受到广大技术人员的重视，免疫亲和色谱法就是这样一种分析方法。它基于免疫分析的原理利用色谱分析的差速迁移理论实现分离样品的一种净化方法。高度的选择性是其重要特点。液相色谱技术与免疫分析法结合起来使用其主要优势是可使整个分析方法简化从而进一步提高农药残留检测效率。与此同时，两种方法的联用还可以减少结构相似的农药及其代谢产物的交叉反应，从而使假阳性的发生率大大降低。

（五）电化学分析方法

顾名思义，电化学分析方法能进行快速有效、灵敏准确的微量和痕量分析。其理论基础是利用在电化学池中的电化学反应将被测定物质的浓度转化为一种电学参量来加以测量和分析。其大大提高了分析的范围，具有较大的潜力和优越性。

（六）酶抑制法

酶抑制法的应用范围主要是测定有机磷和氨基甲酸酯等化合物的农药残留，从其杀虫机理上实现检测目的。由于这两类农药属于乙酰胆碱酯酶抑制物，当样品提取液中酶活性受到抑制就说明存在一定量的有机磷类或氨基甲酸酯类的农药残留，可以起到定性并快速检测的目的。

（七）蛋白质组分析技术

这种分析技术主要是在蛋白质组水平上找出转基因植物与非转基因植物的差异，然后再利用质谱技术进行分析，这样就能获知差异蛋白的相关数据，另外对于转基因植物外源基因来说，其非预期效应的安全性评价也是食品安全监控的重要组成部分之一。

三、总结

我们可以看到，农药残留的检测是一项复杂且技术要求较高的活动，不同的检测手段只能起到有限的检测目的，只有多种手段结合同时大力发展农药残留检测的新技术，力争在这一领域实现突破，真正实现农药残留的全方位无死角检测，才能从根本上保证食品安全，保障人民的身心健康和经济社会的可持续发展。

参考文献：

[1]王一茹.应重视和支持食品中农药残留检测[J].Agroenviron.and Develop.1996/13（1）

[2] 郑晓东 何丹.食品中农药残留免疫检测技术的研究进展[J].中国食品学报.2004（06）

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【关键词】分子生物学；技术；水处理；应用；分析

1引言

众所周知，水是生命之源，是人类生命得以延续的重要成分。一旦发生水污染，便会给人类的健康带来威胁，例如水中的细菌会破坏人体的健康细胞，病毒会侵蚀人体出现病变，寄生虫会导致人体出现异样等。水中生物分子的污染危害着人类的健康，对生命形成严重的威胁，因此，要对水体中具有传染性疾病的病原体进行实时监测，实行有效的生物控制，防止传染性疾病的病原体对人体造成伤害。但传统的微生物分析技术在病原体鉴定和培养过程中，存在精准度不高、检测效率低等问题，而且对微生物不同群落的培养具有一定的局限性，从而导致忽略了微生物种类多样性的问题，这将严重阻碍人类生物卫生领域的发展。而现代分子生物学技术的诞生，将采用新的技术，例如聚合酶链反应技术、分子标记技术、荧光原位杂交技术等，极大地改良了传统微生物分析技术存在的不足，优化对微生物多样性研究、定量分析、菌种鉴定的分析方法，从而进一步推进了水行业在生物学领域研究的发展。[1]

2分子生物学技术在供水工程中的应用

2.1水中致病菌与指标菌的快速测定

水是生命之源，在自然水中会涵盖多种病菌，对人体的健康形成严重危害。传统病菌测定方法通过将病菌细胞分离培养来作为鉴定细菌种类和数量的手段，但这类方法存在耗时长、精度低、无法检测人工难以培养的病菌的问题，故而对实际菌落数量和种类的估计有较大误差。而随着生物学技术的进步，分子生物学技术在水处理领域得到大范围的应用，并且其效率高，测得的致病病菌和指标菌的数量、种群准确，从而在生物领域大范围使用。例如，对于水中是否含有霍乱弧菌、肠炎沙门菌等病菌进行检测时，采用分子生物学技术中的基因芯片法就可检测出水中病菌的特性和种类，具备操作简单、效率高、灵敏度好等有点。类似针对病菌检测的手段还有很多，包括PCR技术、FISH技术、SSCP技术等。

2.2水中病毒的快速测定

病毒是细菌中最特殊的存在，由于病菌具备感染性强、致病率高、不容易被检测等特性，对人体的危害程度很高，让人不得不对水质问题提高警惕。而常规的检测手段是通过将病毒在营养丰富的环境中进行培养，然后通过电镜对病毒进行细致观察，这段过程耗时长、花费大、精确度低，因此，不支持采用这样的检测手段。而在现代分子生物学技术领域中，PCR技术的应用将对病毒进行明确标识，对水样中病毒污染的状况，能够快速地作出检测，以此来预防病毒通过水进行传播，此外，其对改善水质环境发挥着重要作用。[2]

2.3水中病原原生物检测

造成水污染的因素不只是通过肉眼能看到的清澈程度，还有水中病原生物的数量以及种类。在现实生活中，水中往往会存在隐孢子虫、贾地鞭毛虫等对水危害极大的病原生物。由于这些病原生物带有芽孢和孢子囊，对外界具备一定的抗性，且分布密度低，不容易检测，不容易培养。而分子生物学技术就弥补了传统生物检测技术的缺陷，例如，在针对孢子虫卵囊检测试验中，通过免疫磁分离PCR技术就实现了对孢子虫卵囊的检测，甚至可以精确水中含有的1个隐孢子虫，这样就能够快速地了解水污染情况，对预防人体造成病原生物的危害做出贡献。

2.4水中病原蠕虫检测

在现实生活中，最常见的水源污染就是蠕虫。在我国，蠕虫病是高发病。那么，蠕虫都包括哪些呢？我们最熟悉的蛔虫、绦虫、肝吸虫等，这些蠕虫会在人体血液和器官中生存繁衍，有的甚至会通过血液传入大脑，严重危害到人体健康。而蠕虫的虫卵只有在显微镜下才能检测出来，且由于个体小，对于虫卵的检测时常会出现漏检的问题。因此，生物学专家将分子生物学技术用来检测蠕虫的情况，这样就能够在最短的时间内，准确地掌握蠕虫虫卵的分布情况以及水样中蠕虫的群落问题。例如在检测肝吸虫虫卵的时候，往往通过对该蠕虫的DNA进行提取，然后再通过PCR检测技术对其进行检测，从而发现虫卵的分布，为解决蠕虫污染提供生物学依据。

3分子生物学技术在污水处理中的应用

3.1在生物除磷系统中的聚磷菌分析

污水处理是水循环利用最常见的方式，也是节能环保最佳的处理措施。一般而言，污水中含磷过量就会对土壤造成一定的影响，严重一点，就会影响到整个生态的发展。因此，分子生物学技术在污水处理中必然要采取除磷措施。污水处理的生物除磷大都通过聚磷菌的特性来实现去除污水中的磷含量。聚磷菌特性是在厌氧的情况下会释放磷，在好氧的情况下会吸磷。而为了进一步提升污水处理中除磷的技艺，分子生物学技术对除磷的机理进行了深入研究分析。其中，利用PCR-DGGE技术就可以帮助去除污水、污泥中的磷，研究表明，碳源类对聚磷菌的群落结构和种群数量有着明显的影响。而FISH技术应用到研究中，则发现，在微生物快速增殖的阶段，聚磷菌的体型较小、结构上也很松散，而随着菌体体积逐渐增大，最后达到一定密度，形成一个团状的时候，也就实现了最好的处理效果。[3]

3.2在优化污水处理工艺中的指导作用

将分子生物学水处理技术应用到污水处理领域中，将对污水中所存在的不同菌种、菌落形成威胁，提升污水处理的工艺，丰富科学治污的手段。当然，为了进一步提高污水处理技术，在微生物的研究领域，可依据相关菌群的功能，实现对水中污染物进行降解，以此来优化污水处理的技艺。例如通过PCR-TGGE技术来监测耐盐性微生物群的驯化过程，通过监测发现，在反应器中的微生物群落非常的丰富，而且驯化出了耐盐性高的、符合研究结果的优势菌种。

4结语

分子生物学技术拓宽了对水环境中细菌、病菌、病毒等微生物的研究范围，同时也优化了水处理手段，大大提升了污水处理效果。当然，任何技术的研究发展都不是顺利、完美的。分子生物学技术所表现出来的特性，虽然很完美，但仍旧存在许多不足之处。例如，PCR技术会引入抑制剂，从而对研究结果造成影响；FISH技术检测会受自带荧光效果的微生物影响，从而造成结果偏差。从现在研究状况来看，分子生物学技术还处在理论分析阶段，通过优化水处理技术，为提高生物治污技术提供理论保障。未来，分子生物学技术在水处理中的应用将会不断完善，这必然会促进水行业在微生物研究领域取得长足进步。

【参考文献】

【1】杨建雄.分子生物学[M].北京：化学工业出版社，2009.

【2】戴睿，夏四清.PCR技术在水体微生物检测中的应用[J].环境科学与技术，2006（9）：103-105.

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随着我国科技的不断进步和发展，生物芯片技术也随之出现了，在应用生物芯片技术的过程中，检测已经成为了一个重要的工作，如何让检测更加的有效果，这就需要依靠技术的支持。 

1、生物检测技术概述 

随着社会经济的发展，我国的文明成果越来越多，更多的科技成果被运用到社会生产的各个环节当中。生物技术作为科学技术的重要组成部分，在近几年得到了快速的发展。我国的生物检测技术也在不断完善，支持相关产业快速发展。生物技术具有无毒无副作用的特点，可以提高食品检测工作的精准度，所以被广大食品检测工作单位积极采用。 

2、生物芯片技术在食品检测中的应用 

在社会不断发展的进程当中，人们对于养生这一话题的关注度越来越高，如何实现身体健康，保障生命健康权利已经成为社会大众的要事。这就使得社会对于食品安全的关注度不断上升，食品检测工作的质量倍受关注。 

生物芯片技术利用光导原位合成及微量点样的方式，把大量生物大分子，如多肽分子、核酸片段、细胞或组织切片等生物样品有序固化至硅片、玻璃片、尼龙膜或聚丙烯酰胺凝胶等载体的表面，二者结合成为排列密集的二维分子，和已标记的待检测样品的靶分子进行杂交，采用电荷偶联摄像机、激光共聚焦扫描设备等特定仪器对杂交信号强度进行高效、并行、快速检测分析，确定样品中靶分子的实际数量并和标准样品进行对比，达到分析比较的目的。由于该检测技术需要由硅片、玻璃片等作为支持物，在制备过程中需要由模拟计算机的制备技术，因此称为生物芯片技术。 

2.1 生物芯片技术在食品微生物检测中的应用 

食品卫生检测中的一个重要方面是及时准确地检测出食品中的病原性微生物，这些致病微生物的存在会严重威胁人类的健康。传统的生化培养检测方法需要经过几天的微生物培养和复杂的计数，操作繁杂，不能及时反映生产过程或销售过程中的污染情况，且灵敏度不高，使得食品的安全检测潜在一定的危险，给消费者带来很大的威胁；PCR法快速，比前者灵敏，但成本高，假阳性多，也不是很好的检测食品微生物污染的方法。基因芯片可广泛的应用于各种导致食品腐败的致病菌的检测，该技术具有快速、准确、灵敏等优点，可以及时反映食品中微生物的污染情况。近年来许多研究者对生物芯片分析检测食品中常见致病菌进行了一系列探讨。 

2.2 生物芯片技术在转基因食品检测中的应用 

随着基因工程技术的迅速发展，转基因食品越来越多的出现在人们面前。基于人们对转基因食品发展过猛而可能导致不可预期结果的担忧和对消费者的知情权及选择权的维护，不论是生产商还是监督部门都需要一种准确高效的转基因食品检测手段。1999年10月，欧共体公布的转基因食品检测方法有酶联免疫吸附检测法和PCR法，前者存在加热可能使某些成分变性的缺点，后者受多种因素的影响，而且容易交叉感染，造成假阳性等缺点，使得这两种方法的应用受到一定的限制，检测结果不准确，效率低，周期长，不适合于对食品中大量不同转基因成分的快速检测。基因芯片具有高通量能并行检测的优点，仅靠一个实验就能筛选出大量的各种转基因食品，被认为是最具潜力的检测手段之一。 

2.3 在食品毒理学研究中的应用 

傳统的食品毒理学研究必须通过动物实验模式来进行模糊评判，它们在研究毒物的整体毒性效应和毒物代谢方面具有不可替代的作用。但是，这不仅需要消耗大量的动物，而且往往费时费力。另外，所用的动物模型由于种属差异，得出的结果往往并不具备普适性，而且动物实验中所给予的毒物剂量远远大于人的暴露水平，并不能反映真实的暴露情况。所以，传统的动物实验仅仅是一种粗糙的、不精确的方法。Agshau等（1999）报道生物芯片技术的应用将在毒理学领域带来一场革命。生物芯片可以同时对几千个基因的表达进行分析，为研究新型食品资源对人体免疫系统影响机理提供完整的技术资料。并通过对单个或多个混合体有害成分进行分析，确定该化学物质在低剂量条件下的毒性，并且分析推断出该物质的最低限量。 

最近，美国环境卫生科学研究所的科学家小组开发了一种革命性的工具：毒理芯片（Toxchip）。虽然Toxchip不能完全取代动物实验，但它可以提供有价值的信息，以免做许多不必要的生物试验，大大降低动物消耗、经费和时间；由于基因表达对低剂量也很敏感，所以Toxchip用于生物学试验时，可在近似于人暴露的低剂量水平进行研究，这样就可以避免误差，更真实地反映暴露水平下人体对化学物的反应。 

3、生物芯片应用的技术障碍 

鉴于生物芯片所显示出的巨大潜力和诱人的商业前景，目前世界上许多国家和地区已经相继开展了生物芯片的研制工作。但由于生物芯片的应用性能不够理想，因此限制了对其的使用。 

3.1 灵敏度 

限制生物芯片临床应用的1个很大障碍是其检测灵敏度较低。虽然通过借鉴医学免疫领域的荧光标记技术可以提高灵敏度，但是传统的免疫检测技术需将所有的检测程序一体化，而目前生物芯片技术却很难做到完全统一，其复杂的检测程序造成检测灵敏度较低；另外，在样品目标物放大反应的过程中容易造成样品污染，从而影响检测信噪比；同时采用荧光标记技术，使得生物芯片检测不仅需要昂贵的芯片制作系统，而且需要昂贵的激光共聚焦扫描仪，其高昂的价格严重限制了芯片技术的普及应用。研究者试图通过生物传感器吸附样品，并结合半导体技术、纳米技术和生物发光技术提高其灵敏度。 

3.2 微细制备技术 

提高生物芯片微阵列的密度是需攻克的技术障碍之一。微阵列密度越高，检测信息越丰富。目前生物芯片技术可以达到单片片基上3000个微阱，每个微阱可容纳100纳升溶液。但理论上讲，可以达到1cm2芯片上分布100万个微阵列，这样检测通量会大大提高，因此对生物芯片的微细制备技术提出了更高的要求。微细制备技术作为生物芯片技术的关键，近年来也取得很大发展。目前研究人员正在研究纳升阱微室技术。对纳米设备的研究，应用到1000多种微细制备技术的先进工艺，并结合分子生物技术、半导体技术和分子结构工程技术作为支持。 

结语 

综上所述，只有做好了生物芯片技术的应用工作，明确应用过程中的技术方案，找到应用的思路，做好应用过程中的质量控制，才能够让检测工作更加富有质量，更加符合检测要求。 

参考文献 

[1] 杜艳艳.生物芯片技术在食品安全检测中的应用前景[J].现代仪器，2009，04：10-12. 

[2] 沈红，李焕荣，陈葵，马俊云，吴国娟.生物芯片技术在药理学和毒理学研究中的应用[J].北京农学院学报，2004，04：77-80. 

[3] 陈万义，游春苹，刘振民.生物芯片及其在乳品检测中的应用研究进展[J].乳业科学与技术，2016，01：28-32.