生物芯片技術在保障食品安全中應用

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現如今，食品安全問題成為了社會公眾廣泛關注的熱點話題。為了有效強化食品安全管理，生物芯片技術作為新興技術，被應用于食品安全管理及檢測工作中。雖然該技術現在仍處于初始起步階段，存在一定缺點和問題，但是此類技術在食品安全管理領域中應用的價值和優勢更加明顯，未來有更加廣闊的發展空間。

1生物芯片技術概述

生物芯片技術于上世紀90年代前后提出，隨后逐步發展。生物芯片技術為新型現代化生物微量分析技術的類型，涵蓋了分子生物學、計算機技術以及必要的物理及化學學科內容，屬于生物科學與信息技術領域的跨學科技術前沿類型之一。生物芯片技術相比其他類型的生物技術而言，在精準度方面更高，智能化效果更強，同時也能實現微型處理的強大優勢，這也使得生物芯片技術在現代醫學領域和食品安全管理領域中能夠被廣泛應用，并進一步煥發起強大的潛力。生物芯片技術雖然發展時間相對較短，但是卻在諸多領域中被廣泛應用，儼然已經超過了其他類型的生物技術，究其根本，生物芯片技術最主要要素在于應用微型聚點等方法，讓生物分子能夠按照特定的順序集中排列于膠體表面，此種排列組合往往會形成二維分子序對，隨后可以按照預定的生物樣本進行二維分子絮對的雜交，并應用激光掃描儀等必要的儀器設備對此種雜交信號進行精準快速的檢測，同時也可以根據檢測過程中所得到的數值，判斷生物樣本中目標分子的具體數量，進一步完成生物樣本檢測和分析工作。

2生物芯片技術的主要類別

2.1DNA芯片技術

DNA芯片主要指的是，將DNA片段按照一定規律的次序排列于膠體中，形成DNA微序列，對生物樣本的標記分子進行雜交，同時要對生物信息進行全面分析，應用DNA芯片能夠實現更高程度的精準度和靈敏度,分析速度更快。現如今，在全世界范圍研究內，基因工程發展速度越來越快，DNA芯片技術快速崛起，成為了生物芯片技術中的重要技術類別之一。在應用過程中，DNA芯片技術能夠對較多數量的DNA進行操作和識別，技術手段相對簡單，能夠在一定程度上實現自動化識別，應用范圍更加廣泛。

2.2蛋白質芯片技術

蛋白質芯片技術主要應用于蛋白質大分子作為分析與作用的主要載體，首先需要保證檢測物質中的蛋白質大分子能夠按照特定的排列次序集中體現于膠體中，形成微陣列，隨后可以對蛋白質大分子進行系列反應，將蛋白質大分子進行標號，以開展下一步的樣本保存和監測工作。有時，采用DNA技術會受到蛋白質分子的影響，難以有效開展檢測，因此，應用蛋白質芯片技術能夠彌補此類問題和弊端。這也使得蛋白質芯片技術能夠更加全面地開展檢測，研究信息更加可靠，靈敏度相對較高，檢測速度更快，同時在樣本成本投入方面相對較低，只需要消耗較少的樣品即可完成檢測和實驗，但此類蛋白質芯片在制作工藝上則相對復雜、流程較多。

2.3芯片實驗室技術

芯片實驗室技術主要指的是將不同功能和類別的芯片進行有效結合，并統一固定在載體膠片上，讓其形成功能多樣的復合型芯片。芯片實驗室主要應用DNA芯片、蛋白質芯片等進行有機統一，將其組合成一個整體，即為芯片系統。芯片實驗室需要通過計算機進行芯片控制，同時需要通過微流進行芯片之間的關聯，確保系統化檢測成果精準度更好。在應用方面，芯片實驗室技術將不同的樣本和分子進行提取檢測，對于樣品需求量相對較少，工作效率更高，成本投入相對較低，這也使得芯片實驗室技術在科研領域、食品安全領域中優勢明顯。

3基于生物芯片技術的食品安全管理分析

3.1食品營養學應用

在食品安全管理領域中，食品營養學尤為重要，因此應用生物芯片技術能夠進一步提高生物營養學的研究與探討，特別是對于不同類型疾病的預防、營養素之間聯系的探索以及深入分析食品抗生素反應等，都可以應用生物芯片技術來完成相應的實驗和檢測。例如，在針對食品蛋白質進行檢測時，則可以通過生物芯片技術對不同食品營養素與蛋白質之間的堿基互補配對關系進行深入挖掘與探討，進一步分析疾病預防的新型可能性。此外，現如今各類轉基因食品被廣泛種植并投入市場之中，因此針對轉基因食品進行營養學鑒定時，也可以應用于生物芯片技術。例如研究人員發明的基于PCR的生物芯片技術類型，能夠對不同食品中的轉基因玉米含量進行全面檢測，檢測效果更高，大多數情況下能夠檢測出0.1%-2%的轉基因物質。

3.2食品微生物檢測應用

開展食品安全管理時，要對食品進行全面檢測，其中微生物檢測至關重要，如果食品中隱含不同類型的微生物，同樣也會影響人們的生命健康。在以往開展的微生物檢測方法中，檢測精準度方面并不理想，相比之下生物芯片技術在食品微生物檢測中精準度更高、應用性更好，如在進行食品微生物檢測時，可以全面檢測食源性微生物和病原菌等。此種技術能夠應用于早期的病毒感染性檢測，在檢測精度方面更高，能夠達到0.1kao/μL。微生物檢測工作中應用生物芯片技術能夠避免對不同類型的污染物和細菌進行單獨培養，也正因為如此，生物芯片微生物檢測技術能夠針對較大規模的樣品進行檢測，特別是DNA芯片技術在微生物檢測中優勢更加明顯，能夠在最短的時間內既保障測量的精準度，也能實現檢測的有效性。

3.3食品毒理學應用

開展食品安全管理需要對食品的毒理學進行全面應用，而傳統的毒理學檢測技術往往需要耗費大量的檢測樣品，并將不同種類和規格的樣品進行混合，此種形式雖然能夠最快地進行毒理檢測，但是在研究方面也增加了復雜程度，甚至會在一定程度上影響實驗效果。因此，應用生物芯片技術進行食品毒理學的應用，能夠有效彌補此類缺陷，避免對不同樣品的混合。應用生物芯片技術能夠對大規模的DNA樣品序列進行檢測和分析，精準度更高。例如，當前美國已經研制出新型的毒理芯片，能夠保證在最低的樣品消耗前提之下，有效開展食品的毒理檢測，為毒理學研究提供更加完備的信息儲備，此類毒理芯片在微陣列方面能夠有效檢測不同病理之間的關系，特別是對于食品中的毒理元素和毒性反應能夠全面檢測出來，檢測范圍更高，應用價值更加明顯。總而言之，在新時代背景下，生物芯片技術發展速度越來越快，其自身的問題和缺陷正在被逐漸解決和克服，特別是生物芯片技術的應用范圍和集成性效果顯著增強，有效節約了樣品的消耗量。另外，在生物反應速度和檢測精準度方面更加明顯，所以生物芯片技術在食品安全管理領域中應用前景更加廣闊，希望通過本文的研究能夠進一步提高生物芯片技術在食品安全管理中的應用效果。

作者:李裕 單位:梅州市樂得鮮農業開發有限公司