生物芯片在食品安全中的应用

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1、《基因工程》论文课题一一:生物芯片与食品安全编号：63学号:200930950222姓名：马楷鹏华南农业大学经济管理学院09金融⑵班生物芯片与食品安全马楷鹏《基因工程》座号:63摘要：生物芯片技术（包括基因芯片，蛋白芯片等）以及相应的生物信息学工具，正开始从医学应用领域逐渐应用于其他新的领域，比如食品安全领域。本文主要介绍了目前的生物芯片在食品安全领域的研究动态，对其未来的发展趋势作出了展望。关键词:生物芯片食品安全检测Abstract:Biochiptechnology(includingGen

2、echip,proteinmicroarrayandsoon)andcorrespondingbioinformaticstools,aregraduallyappliedtoothernewfieldsfrommedicalapplicationdomain,likethefoodsafetyfield.Thisarticlemainlyintroducedtherecentresearchdynamicofbiochiptechnologyinthefoodsafetyfield,andfin

3、allylookintotheitsfuturedevelopment.Keywords:biochipfoodsafetydetection引言：生物芯片是20世纪90年代在生命科学领域中迅速发展起来的一项高新技术，有着广泛的应用，包括疾病诊断和治疗、药物筛选、农作物的优育优选、司法鉴定、食品卫生监督、环境检测、国防、航天等领域。民以食为天，食以安为先。充足、营养和安全的食品是人类生存的基本需要。在生物芯片生物安全和食品安全检测方面的应用刚刚开始，但已显示岀优势。本文着重介绍生物芯片技术在食品安

4、全检测中的应用，研究动态。1、生物芯片技术的定义[1.2]生物芯片是一种通过微加工技术和微电子技术将大量生物大分子如核酸片段、多肽分子、抗原、抗体等物样品有序地固化于玻片、硅片、玻璃片、塑料片、聚丙烯酰胺凝胶、尼龙膜等固相介质表面，组成密集二维分子排列，然后与已标记的待测生物样品中靶分子杂交,通过特定的仪器对杂交信号的强度进行快速、并行、高效地检测分析。常用玻片/硅片作为固相支持物，并且在制备过程模拟计算机芯片的制备技术，所以称之为生物芯片技术。2、生物芯片的原理[3]生物芯片的实质是通过微加工技

5、术在面积不大的基片表面上有序的点阵排列一系列固定于一定位置的可寻址的识别分子。结合或反应在相同条件下进行。反应结果用同位素法、化学发光法或酶标法显示，然后用精密的扫描仪或CCD摄像技术纪录。2、生物芯片的分类[4]常用的分类方法是由生物材料微阵列构成的芯片，包括DNA芯片、蛋白质芯片和芯片实验室等，这些是目前研究的比较成熟的生物芯片技术。(1)DNA芯片。DNA芯片又称基因芯片、DNA阵列或寡核昔酸阵列,它是目前技术最完善、应用最广泛的一种芯片技术。DNA芯片原理是将大量探针分子固定在支持物上，按

6、碱基配对原理与标记样品分子进行染交，通过激光共聚焦荧光检测系统对芯片进行扫描，检测杂交信号强度及分布，获取样品分子数量和序列分析信息。(2)蛋白质芯片。蛋白质芯片是生物芯片中极有挖掘潜力的一种芯片,它是利用蛋白质能特异性与配体分子结合的原理制备而成，即将多肽或蛋白质固定到膜上制成蛋白质芯片，用阅读仪来分析和存储结果。3、生物芯片技术在食品安全检测领域中的应用(1)基因芯片在食品中致病病原体的检测［5］以PCR为主的病毒核酸检测技术是目前病毒检测的主要方法，但很难满足多亚型或多病毒的同时检测的要求，

7、且该技术存在易污染、假阳性高的缺点。基因芯片技术可以对多指标并行检测，同时检测多种病毒以及病毒的多种亚型，是目前病毒检测的热点研究方法。Anthony等人在2000年，最早通过扩增细菌的23SDNA,然后与事先制备好的芯片杂交进行检测，运用该法对258例经血培养鉴定为阳性的样品进行检测，结果符合率近80%。同年，Carl等对4种细菌采用基因芯片检测方法，发现检测结果不仅敏感度高于传统方法，且操作简单，重复性好，并节省了大量时间。李君文［6］等利用基因芯片技术，对水中常见致病菌、副溶血弧菌、李斯特菌

8、、耶尔森菌、铜绿假单胞菌及肠道致病菌等进行检测，并实现了自动化检测。翟俊辉［7］等对20种常见的细菌用基因芯片进行检测，结果表明，生物芯片技术可用于细菌的检测。靳连群［8］等建立了一种采用基因芯片技术对环境中常见致病菌检测和鉴定的实验方法，制成用于致病菌检测的基因芯片且准确率达96.12%。（2）基因芯片在食品中病毒的检测病毒是一类依赖于生物个体进行繁殖的特殊生命体。病毒由一个DNA芯子和一个蛋白外壳组成。其按照寄主不同可分为植物病毒、动物病毒和微工物病毒三大类。其中与人类最密切相