徐慧妍

摘要：作为21世纪的新兴微量分析与检测技术，生物芯片逐渐在我国生物研究、食品与医疗等行业中得到了广泛应用。生物芯片的兴起，在很大程度上保证了人们生产生活的安全质量。本文探讨了生物芯片的原理以及分类情况，从在食品领域的应用出发，阐述了生物芯片在食品行业中技术应用的实际效果。

关键词：生物芯片；食品检测；应用进展

引言

随着经济的不断发展以及人们生活水平的不断提高，对食品安全问题也越来越重视，许多食品中毒事件、食品召回事件等都对人们的身体健康构成了不同程度的威胁，而要想解除威胁，则需要科学技术的支持。在科学技术发展的过程中，各种新兴的分子生物技术开始运用于食品检测之中，而生物芯片作为新兴生物技术的一种，也随着应用实施的成熟逐渐壮大起来。

1生物芯片技术的原理

寡核苷酸被称为生物芯片的DNA。在杂交技术和信号在检测中产生基因突变时，寡核苷酸将包含系列上的每一个点，以此来检测基因系统的突变。

1.1信息检测

在杂交过程结束之后，计算机系统将清理的杂交分子用激光技术增强其杂交后的主要性能，并运用科学技术对其进行控制。

1.2数据分析

检测之后，需要综合分析所收集到的有关信息，分为数据标准化、模式鉴定、筛选三部分。将收集的信息资料按照标准进行筛选，保留重点的信息，最后将保留的数据整合鉴定，再以生物学的角度去分析，这就是数据分析的过程。

2生物芯片技术的分类

2.1基因芯片

在众多的芯片研究中，基因芯片属于最成功的一种类型，又可以称之为DNA芯片。基因芯片主要是将固体基因表层集成的已知序列探针和核酸中的未知序列进行杂交，然后激光扫描，再利用计算机对探针的荧光信号及杂交探针的位置实施综合性检测，判断出相应的结果。此基因芯片技术被广泛应用，其成本较低，操作相对简单，检测的准确率也较高，已成为我国芯片技术中使用率高，原发最成功的类型。

2.2蛋白质芯片

蛋白质芯片是将大部分的抗原分子有机排列于薄片载体上，利用蛋白质分子与样品中有关分子及标记分子的相互结合，然后使其通过仪器对检测的结果进行分析。蛋白质芯片技术可以一次性检测大批量的分子，且效果相对理想，能够让研究者对其工作原理有更加具体的了解。蛋白质芯片在高质量检测中只需要少量的样品就可以检测出结果，这种特别的检测手段对生物芯片技术的发展有很好的推动作用。

3芯片技术在食品安全检测中的应用

3.1转基因食品检测

随着科技的发展以及全球化趋势的增强，转基因食品不断增加并推销到世界各地，人们在享用的同时也在担心其安全性的问题。之所以会这样，是因为转基因食品是否永远安全，是否永遠不会威胁人类健康，没人知道，国际上也没有做出过相关报道，这时职能通过对转基因的食品进行检测，才能让人们放心食用。一般情况下，常规的检测方法主要是对单一的目标进行检测，但是这种方法检测的时间较长，而且效率不高，同时不能快速检测食品中不同的转基因成分。而使用基因芯片技术对食品进行分析，则能够很快分析出该食品中是否存在转基因，它利用探针不同的阵列及特定分析方法，不仅能够清晰的辨别出食品中所含转基因的种类，同时还可以对食物成品和新鲜动植物原料进行检测。比如，研究人员利用基因芯片对大豆、玉米、棉花、油菜这几种作物的样品进行检测，发现其作用不单单对这几种作物的转基因背景适用，同时对其他作物也适用。此外，如果利用基因芯片技术进行检测，只需要通过一次试验就可以对食品中的转基因进行大量的筛选。综上所述，应用生物芯片技术可以尽可能高的保证食品的安全性，让人们吃上安全的食物，同时，还可以弥补传统检测方法的不足，具有不可替代的作用。

3.2食品微生物检测

在食品中有许多微生物，人们的肉眼无法看到，因此，严重的影响着人们的身体健康。虽然传统的生物检测系统可以检测食品中的微生物，但却无法做到对微生物的完全检测，因而对消费者的健康也同样造成威胁。而将基因芯片应用到食品检测中，能够准确的检测出其中的微生物，可以很好的保障食品的安全，进而保障消费者的身体健康。

3.3食品原料检测

生物芯片技术对农作物种农药的筛选也有很大作用，对各类农作物基因组进行检测。这种技术通过存在差异的表达中找到新的基因组，检测样品中基因的表达水平。如果想检测原材料中的疾病情况，需要对基因组学进行详细分析以及相关资料的仔细研究。通过基因芯片可以确定植物各种作物的基因功能，比如，植物的激素、灭草剂以及光合作用等因素都会对作物的生长产生不同程度的影响，通过对这些因素的分析，可以制定科学有效的处理方式，促进作物朝着更有利于生长的方向发展。此前。植物病害中的微生物基因组随着基因组序检测工作的发展速度增快被解码，根据表达序列而制成的植物检疫芯片可以对植物的病害实施快速诊断，有效的控制对植物的发病率。

3.4乳品中过敏蛋白质的检测

乳制品中的蛋白质营养丰富，有利于增强体质，对人们的健康具有很大帮助。但是，有一些人群对蛋白质过敏，这一现象一般发生在母乳喂养的6个月的婴儿身上，他们此时大多对食物没有抗力，容易引发过敏现象。在牛乳中，对婴儿最强的过敏原是β-乳球蛋白，要想降低β-乳球蛋白的致敏性，则可以利用生物芯片技术。将全自动化的纳米喷雾离子化微流体芯片技术，与高分辨率的四极时间飞行质谱技术相结合研究出新的方法，利用其在麦芽六糖和饮用过牛乳的母乳含β-乳球蛋白中非共价相互作用实验，以及醋酸铵和超纯水形成的缓冲液，分析出麦芽六糖和β-乳球蛋白复合体的形成条件及结构。这一发现对生物医学具有很重要的影响，而且通过麦芽六糖与β-乳球蛋白形成的配体，能够有效的降低β-乳球蛋白的致敏性，促进婴儿更好地成长。

3.5兽药残留检测

在日常生活中，人们的餐桌上总是少不了肉，然而，由于兽药在畜牧业中的广泛使用，给人们的身体造成了不可避免的危害。比如癌症、免疫抑制等慢性病都有可能发生在人们的身上。过去，在兽药残留物的检测中，只有微生物法和酶联免疫法等常规仪器法，这些方法比较复杂，而且准确性差，检测的时间长，导致作用并不明显。目前，通过对蛋白质芯片的应用，可以将抗原抗体的特点，有效结合免疫原理帮助荧光标记免疫竞争法对样品中兽药残留量进行检测。将芯片扫描仪对利用化学方法固定的蛋白偶联兽药与兽药抗体结合后未与芯片上的蛋白偶联结合的兽药结合物进行洗涤去除。再经过荧光标记二抗反映后再次洗涤的结果进行扫描，这时便可以得到想要的结果。在扫描的结果中，荧光程度越高，则说明兽药的浓度越低。用这种方式检测食品中的兽药残留，不仅准确度高，而且更加快捷灵活。

3.6食品与健康研究

生物芯片技术对食品中微生物、兽药残留以及转基因食品的检测都具有很大的帮助，保证了食品的安全，有利于促进人们身体健康。同时，它所研究的营养素和蛋白质与基因的具体关系，可以对抗病体和预防机理提供相关的数据理论。比如，营养与高血脂、高血糖和消化系统的分子水平的探索等。

结语

随着人们生活水平的提高，对食品安全问题的重视程度也越来越高，而生物芯片技术在食品检测中的应用，则极大的提高了食品的安全性，对有效的保证人们的身体健康具有促进作用。同时，这种技术快捷、灵活、检测时间短且检测水平在不断提高，并且在食品领域中的应用范围也越来越广，使食品安全得到了更大的保障。

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