食品致病菌檢測中基因芯片技術的應用

□ 王 穎 肖 萌 程曉云 李建梅 普榮香 云南省產品質量監督檢驗研究院

在食品致病菌檢驗的過程中，通過分析食品行業運行狀況，人們發現要保證食品安全，提高檢測方法的安全性，應該建立食品微生物快速檢測方法。在這種背景下，全新的檢測技術逐步出現，例如PCR、DNA雜交、基因芯片以及基因探針等技術。其中，基因芯片作為一種全新的微生物檢測技術形式，通過相關技術的運用，可以實現檢測方法的集成性、微型化特點，基因芯片應用于微生物檢測有較高的價值性。

1 基因芯片檢測的基本原理及優勢

1.1 基因芯片檢測的基本原理

基因芯片檢測的主要原理是通過不同基因寡核苷酸點樣在芯片的表面，微生物樣品的DNA經PCR擴增后制備熒光標記探針，與芯片上的寡核苷酸點雜交，通過檢測雜交信號的強度、分析信號分布狀態，進行目標微生物檢測。在這種檢測技術使用的過程中，可以通過對育種環境以及媒介微生物的集合，進行微生物群體基因的表達。這種檢測技術與傳統微生物檢測方法相比，快速簡便，有高效敏感性高的特點，而且在一些自動化的檢測環境下，可以有效避免由于操作人員操作錯誤出現的誤差，充分滿足了食品致病菌檢測技術的基本需求[1]。

1.2 基因芯片檢測的優勢

基因芯片檢測技術優勢明顯，第一，基因芯片可以實現對多種致病菌同時進行檢測，通過一次實驗可以得到全部的檢測結果；第二，在操作技術運用的過程中，可以在較短的時間內檢測出結果，快速高效，提升該檢測方法的應用價值；第三，特異性相對較強，檢測方法相對敏感，而且，在基因檢測方法確定的過程中，可以逐漸增強基因檢測的價值，并展現出基因檢測的安全性，滿足食品安全監測的最終價值，提升食品檢測工作的整體質量。所以，通過基因芯片檢測方法的使用，可以充分滿足食品致病菌檢測的優勢性，展現檢測工作的整體價值，為檢測行業的發展提供保障[2]。

2 基因芯片檢測技術存在的問題

通過對基因芯片技術的研究分析，可以發現其檢測形式具有快速靈敏的特點，而且，可以平衡檢測大量的樣本。但是，在現階段食品致病菌檢測的過程中，存在著一定限制性因素，具體問題如下：第一，在現階段基因芯片檢測中，通常采用熒光標記技術，這種設計方案，不僅需要昂貴的芯片制作系統，也需要昂貴的激光共聚焦掃描儀，導致成本支出相對較高，為這種檢測技術的使用帶來影響；第二，基因芯片操作技術相對復雜、費時，而且，對于操作人員的專業素養要求較高，這些特點也制約芯片技術的使用；第三，由于樣品目標微生物的放大反應，容易出現樣品污染，從而影響檢測質量，一些研究人員在檢測的過程中，會結合半導體技術以及納米技術來提高檢測方案的靈敏度；第四，生物芯片微細制備技術限制技術的創新，導致技術不完善[3]。

3 基因芯片檢測技術及程序分析

3.1 基因芯片檢測技術

在現階段進行芯片檢測中，主要是將核酸探針固定在物體表面，通過顯微打印技術的運用，實現與標記樣品的雜交處理，并通過檢測雜交信號，實現對樣品的有效確定。在使用這種檢測方法的過程中，對于一些極低量的信號也可以得到檢測通常狀況下，基因芯片技術檢測，可以提高檢測質量，整個檢測過程中應該進行樣品準備、芯片制作、樣品與探針雜交、信號檢測實現基因芯片的有效運用[4]。而且，在基因芯片檢測的過程中，具體優勢體現在以下幾個方面。第一，在食品致病菌檢測的過程中，通過基因芯片檢測，可以進行大批量項目的檢測，通過一次實驗便可檢測出全部的結果。第二，在使用基因芯片檢測技術的過程中，可以縮短食品致病菌的檢測時間，并提升檢測的整體效果，在食品致病菌檢測中，最短檢測時間可以縮短到4小時，保證檢測方案的有效性。第三，檢測方法的高度特異性。基因檢測技術，具有較高的靈敏度。一種基因芯片可以識別18種治病病毒、原核生物和真核生物，逐漸縮短基因芯片檢測的時間，并提高食品致病菌檢測的效率[5]。

3.2 食品致病菌中基因芯片檢測程序分析

3.2.1 PCR擴增物及基因芯片探針技術

在食品致病菌檢測中，16sRNA在不同的細菌中的結構、功能保守性相對較強[6]。在16sRNA基因整合中，應該對恒定區進行序列的整合，充分保障恒定去及可變區交錯排列，保障引物致病菌基因片段的擴增價值，并展現檢測探針制作的科學性。

3.2.2 芯片制備

在芯片表面介質分析中，需要對氨基化、硅烷化以及二硫鍵袖子進行處理，實現基因芯片檢測的價值。同時，通過基因芯片點的利用，將引物以及探針DNA分子進行點樣儀修飾，并制作成芯片。其基本方法體現在以下幾個方面：第一，芯片合成，例如，在化學噴射法運用的過程中，應該認識到化學噴射法以及接觸點法的特點，結合技術優勢提高芯片制備的有效性。第二，原位合成芯片。在利用高壓電噴射合成法的過程中，應該實現光引導原位合成技術，展現載體構建的整體價值。

3.2.3 食品致病菌樣品處理

在待測致病菌樣品培養中，需要在培養結束后進行裂解，并提出致病菌中的模板DNA，然后采用聚合酶鏈式反應PCR擴增，通過擴增出產物的Fenix，進行熒光標記，熒光標記產物可以直接運用在雜交實驗之中。

3.2.4 雜交技術

在擴增標記技術使用中，應該進行待測致病菌DNA標品的基因處理，通過芯片特異性DNA雜交技術的運用，進行雜交處理。在檢測分析致病菌時，通過雜交技術可以保障檢測結果的有效性。

3.2.5 檢測結果的分析

使用芯片掃描儀可以保證檢測方案的有效性，提高食品致病菌檢測結果的價值，實現監測的合理性。

4 結語

在現階段食品致病菌檢測方案分析中，為了充分保障檢測結果的有效性，應該針對食品食品致病菌檢測中存在的問題，進行檢測方案的完善，以提高食品致病菌檢測的整體效率，滿足現代食品行業運行及發展的綜合需求。通常狀況下，在食品致病菌檢測研究中，采用PCR、基因芯片檢測技術以及基因探針檢測技術等，可以逐漸提高檢測工作的整體效率，并縮短檢測時間，為現代食品致病菌檢測方案的優化提供支持。

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