APP下载

食品致病菌检测中基因芯片技术的应用

2018-01-16程晓云李建梅普荣香云南省产品质量监督检验研究院

食品安全导刊 2018年15期
关键词:基因芯片致病菌探针

□ 王 颖 肖 萌 程晓云 李建梅 普荣香 云南省产品质量监督检验研究院

在食品致病菌检验的过程中,通过分析食品行业运行状况,人们发现要保证食品安全,提高检测方法的安全性,应该建立食品微生物快速检测方法。在这种背景下,全新的检测技术逐步出现,例如PCR、DNA杂交、基因芯片以及基因探针等技术。其中,基因芯片作为一种全新的微生物检测技术形式,通过相关技术的运用,可以实现检测方法的集成性、微型化特点,基因芯片应用于微生物检测有较高的价值性。

1 基因芯片检测的基本原理及优势

1.1 基因芯片检测的基本原理

基因芯片检测的主要原理是通过不同基因寡核苷酸点样在芯片的表面,微生物样品的DNA经PCR扩增后制备荧光标记探针,与芯片上的寡核苷酸点杂交,通过检测杂交信号的强度、分析信号分布状态,进行目标微生物检测。在这种检测技术使用的过程中,可以通过对育种环境以及媒介微生物的集合,进行微生物群体基因的表达。这种检测技术与传统微生物检测方法相比,快速简便,有高效敏感性高的特点,而且在一些自动化的检测环境下,可以有效避免由于操作人员操作错误出现的误差,充分满足了食品致病菌检测技术的基本需求[1]。

1.2 基因芯片检测的优势

基因芯片检测技术优势明显,第一,基因芯片可以实现对多种致病菌同时进行检测,通过一次实验可以得到全部的检测结果;第二,在操作技术运用的过程中,可以在较短的时间内检测出结果,快速高效,提升该检测方法的应用价值;第三,特异性相对较强,检测方法相对敏感,而且,在基因检测方法确定的过程中,可以逐渐增强基因检测的价值,并展现出基因检测的安全性,满足食品安全监测的最终价值,提升食品检测工作的整体质量。所以,通过基因芯片检测方法的使用,可以充分满足食品致病菌检测的优势性,展现检测工作的整体价值,为检测行业的发展提供保障[2]。

2 基因芯片检测技术存在的问题

通过对基因芯片技术的研究分析,可以发现其检测形式具有快速灵敏的特点,而且,可以平衡检测大量的样本。但是,在现阶段食品致病菌检测的过程中,存在着一定限制性因素,具体问题如下:第一,在现阶段基因芯片检测中,通常采用荧光标记技术,这种设计方案,不仅需要昂贵的芯片制作系统,也需要昂贵的激光共聚焦扫描仪,导致成本支出相对较高,为这种检测技术的使用带来影响;第二,基因芯片操作技术相对复杂、费时,而且,对于操作人员的专业素养要求较高,这些特点也制约芯片技术的使用;第三,由于样品目标微生物的放大反应,容易出现样品污染,从而影响检测质量,一些研究人员在检测的过程中,会结合半导体技术以及纳米技术来提高检测方案的灵敏度;第四,生物芯片微细制备技术限制技术的创新,导致技术不完善[3]。

3 基因芯片检测技术及程序分析

3.1 基因芯片检测技术

在现阶段进行芯片检测中,主要是将核酸探针固定在物体表面,通过显微打印技术的运用,实现与标记样品的杂交处理,并通过检测杂交信号,实现对样品的有效确定。在使用这种检测方法的过程中,对于一些极低量的信号也可以得到检测通常状况下,基因芯片技术检测,可以提高检测质量,整个检测过程中应该进行样品准备、芯片制作、样品与探针杂交、信号检测实现基因芯片的有效运用[4]。而且,在基因芯片检测的过程中,具体优势体现在以下几个方面。第一,在食品致病菌检测的过程中,通过基因芯片检测,可以进行大批量项目的检测,通过一次实验便可检测出全部的结果。第二,在使用基因芯片检测技术的过程中,可以缩短食品致病菌的检测时间,并提升检测的整体效果,在食品致病菌检测中,最短检测时间可以缩短到4小时,保证检测方案的有效性。第三,检测方法的高度特异性。基因检测技术,具有较高的灵敏度。一种基因芯片可以识别18种治病病毒、原核生物和真核生物,逐渐缩短基因芯片检测的时间,并提高食品致病菌检测的效率[5]。

3.2 食品致病菌中基因芯片检测程序分析

3.2.1 PCR扩增物及基因芯片探针技术

在食品致病菌检测中,16sRNA在不同的细菌中的结构、功能保守性相对较强[6]。在16sRNA基因整合中,应该对恒定区进行序列的整合,充分保障恒定去及可变区交错排列,保障引物致病菌基因片段的扩增价值,并展现检测探针制作的科学性。

3.2.2 芯片制备

在芯片表面介质分析中,需要对氨基化、硅烷化以及二硫键袖子进行处理,实现基因芯片检测的价值。同时,通过基因芯片点的利用,将引物以及探针DNA分子进行点样仪修饰,并制作成芯片。其基本方法体现在以下几个方面:第一,芯片合成,例如,在化学喷射法运用的过程中,应该认识到化学喷射法以及接触点法的特点,结合技术优势提高芯片制备的有效性。第二,原位合成芯片。在利用高压电喷射合成法的过程中,应该实现光引导原位合成技术,展现载体构建的整体价值。

3.2.3 食品致病菌样品处理

在待测致病菌样品培养中,需要在培养结束后进行裂解,并提出致病菌中的模板DNA,然后采用聚合酶链式反应PCR扩增,通过扩增出产物的Fenix,进行荧光标记,荧光标记产物可以直接运用在杂交实验之中。

3.2.4 杂交技术

在扩增标记技术使用中,应该进行待测致病菌DNA标品的基因处理,通过芯片特异性DNA杂交技术的运用,进行杂交处理。在检测分析致病菌时,通过杂交技术可以保障检测结果的有效性。

3.2.5 检测结果的分析

使用芯片扫描仪可以保证检测方案的有效性,提高食品致病菌检测结果的价值,实现监测的合理性。

4 结语

在现阶段食品致病菌检测方案分析中,为了充分保障检测结果的有效性,应该针对食品食品致病菌检测中存在的问题,进行检测方案的完善,以提高食品致病菌检测的整体效率,满足现代食品行业运行及发展的综合需求。通常状况下,在食品致病菌检测研究中,采用PCR、基因芯片检测技术以及基因探针检测技术等,可以逐渐提高检测工作的整体效率,并缩短检测时间,为现代食品致病菌检测方案的优化提供支持。

[1]唐廷廷,韩国全,王利娜,等.分子生物学技术在食源性致病菌检测中的研究进展[J].食品安全质量检测学报,2016(9):3497-3502.

[2]任莉莉,从彦丽.用于食源性疾病病原菌诊断的基因芯片研究及评价[J].食品科学,2011(4):208-211.

[3]冯松凯,李苗云,徐超,等.毛皮中6种致病菌基因芯片检测方法的建立和应用[J].中国预防兽医学报,2013(5):379-383.

[4]张海波,李杨,李景辉.分子生物学技术在食品致病菌检测中的应用[J].中国保健营养旬刊,2013(9).

[5]郭启新,张蕾,张柏棋,等.液相基因芯片法同时检测3种食源性病原菌[J]. 食品科学,2013(16):191-195.

[6]钟军华,高水桃.基于DNA水平的食品致病菌检测方法应用研究[J].教育界:高等教育研究,2013(33):81-81.

猜你喜欢

基因芯片致病菌探针
出生时即可预判发育潜力 基因芯片精准筛选肉牛良种
SSEL结合多重PCR同时快速检测生菜中4种食源性致病菌
双管单色荧光PCR法与基因芯片法检测CYP2C19基因多态性的比较研究
多通道Taqman-探针荧光定量PCR鉴定MRSA方法的建立
食品中致病菌快速检测方法的探讨
BOPIM-dma作为BSA Site Ⅰ特异性探针的研究及其应用
缺血性脑卒中患者龈下菌斑中牙周致病菌检测
应用基因芯片技术检测四种结核药物敏感试验的研究
透射电子显微镜中的扫描探针装置
基于提升小波的基因芯片数据的分类预测