微芯片技术在农产品及食品真菌毒素快速检测中的应用探究

摘 要：本文以真菌毒素的检验工作为研究对象，介绍微芯片技术在农产品与食品中快速检测应用内容。通过对真菌毒素危害性的分析，从光学检测、电化学检测、光电化学检测、免标记检测这四方面内容，详细说明的具体的快速检测方案，为相关的真菌毒素分析工作，提供具体的应用材料。

关键词：微芯片；真菌毒素；快速检验；食品安全

引言

经济环境持续发展，使食品质量与食品安全成为了社会高度关注的热点话题。尤其农产品与食品检验的工作中，需要通过技术内容与检测方法的优化升级，加快检测工作的效率水平，在时代科技的支撑下，保证检验工作的顺利完成。而实现这一目标，需要对真菌毒素的危害性作出说明，以便更好地引导检测工作。

一、真菌毒素危害性分析

真菌毒素种类较多，已知的构成类型就已经达到了300余种，对农产品与食品有较严重的污染效果，会在自身毒素的影响下降低人体健康状态。尤其是黄曲霉素、链格孢毒素、细交链孢菌酮酸、脱氧雪腐镰刀菌烯醇、伏马毒素、T-2毒素等真菌毒素，都是极为典型的毒害类真菌，且在影响效果上，表现出明显的特异性。

而诸如AOH、AME等病毒，还会在传播的过程中发生突变，在拓扑异构酶的抑制与影响条件下，造成DNA链的断裂，并增加癌变概率[1]。例如，在实际病历中，于我国林县发生的群体性食道癌，就是由于AOH与AME这两种病毒，对人的身体造成侵害，并在人体内通过对于蛋白质的合成，使人出现腹泻、厌食等症状，并由此引发体重缩减、神经衰弱的状态。而在这一身体条件下，又会连带性的增加人体内的白细胞，使整体免疫活性发生变化，大大增加人体的负担条件，在出血、休克等并发症状中，导致人体死亡。

因此，对于携带此类真菌病毒的农产品与食品，务必要进行细致化的检验，通过系统且快速的分析，在科学方法下，此类物品摄入的健康状态，降低其对于人类的威胁。在及时、快速的技术条件下，提高对于真菌毒素的防治水平。

二、微芯片技术的检测应用

（一）光学检测

微芯片技术条件下的光学检测，是对传统光学检测技术的升级，可以大致总结为荧光检测、化学发光检测、可视化检测这三种类型。在荧光检测中，由于其自身的带有高度的灵敏度，可以有效的适应于微芯片技术，并在纳米级别的设备中，发挥出针对真菌毒素的检验效果。例如，可利用微芯片装置，对大米样品设置CIT。由此，通过荧光检测方式得到电化学阻抗数据，并与传感器设备的检测数据进行对比，当两项数据达到平衡状态后，则说明此种检测方式的有效性。而在食品检测的过程中，针对真菌毒素污染物的高通量、多通路特征，可同步完成多种真菌毒素的含量检测，以此保证检验工作的高质量与高效率条件。

化学发光检测中，可在无需外部光源激发的条件下，通过荧光标记的激发方式，在原有荧光处理方法的基础上，展现技术应用条件中的便捷性特征。尤其是在OTA-肽段的复合物质中，可以通过特定的竞争性免疫检测，确定其肽段物质的可再生性特征，并在多次重复的条件下，保证物质检测的快速分析。

另外，在可视化检测技术中，将AFB中的水凝胶与距离可读微芯片作为基础，创设出便携性的可视化检测配体。通过对AFB适配体的搭建，能够与DNA短链有效的连接在一起，并合成为新型的水凝胶物质。而在实际技术应用的过程中，距离可读芯片的应用大多为V-芯片，且带有简易的POCT装置，可以在此类装置的辅助作用下，对待检测的液體食品样本，作出高效率的真菌毒素分析。尤其在OTA类毒素与AFB类毒素的鉴别中，这一装置结构，有较为明显的应用优势。

（二）电化学检测

微芯片技术中的电化学检测，带有明显的兼容性特征与灵敏性优势。通过其自身的微阵列系统，可以同时进行多个检测项的分析，以此使微芯片技术在结合电化学检测方法的过程中，实现对于真菌毒素的快速检测分析。

例如，在微芯片设备中，可设置磁珠结构，并在免疫微芯片传感器的检测过程中，通过将检测食品样本中的ZEA与HRP-ZEA进行结合，确定竞争性的结合G蛋白在磁珠中的位置，以此完成电化学检测的应用，保证对于系统设备的检测分析。

（三）光电化学检测

以聚二甲基硅氧烷为材料的微芯片设备中，通过搭建间接竞争性ELISA实验空间，可以完成集成化的氢化非硅光二极管构建，利用这一结构，实现广电化学检测的应用内容。在检测对象上，这一技术条件可以很好的适应于OTA检测，并重点对红酒、啤酒等发酵液体饮品作出分析，确定其中的OTA污染条件[2]。另外，在此项光电化学检测升级的技术条件中，可以设置可再生的微型竞争性传感器设备，通过微芯片设备中的光电传感，定位LOD<0.5ng/ml的OTA污染。而此项技术条件下的PDMS微芯片设备，可以在通道内，完成至少8次的重复使用条件，使其抗原分子的固定能力得到充分展示。

（四）免标记检测

免标记检测方法中，质谱检验的方式最为典型，并在真菌毒素的分析中，展现出了较强的应用价值。通过与微芯片传感器设备的结合，可以在其中的三重四级管结构中，定量的统计出花生制品中的AFS含量，并在后续的梯度洗脱与多反映键控制中，形成基于色谱分离技术的样本萃取，完成MS检测与目标物分离。在这一技术条件下，能够有效的降低其他物质对于检测数据处理的干扰，并在优化检测环境的同时，提高检测的处理精度，以便在调节AFB抗体与其摩尔结合比率的过程中，形成专一性的在线捕捉与浓缩处理，以此维持直接定量检测的应用效果，实现免标记状态下的检测分析。

总结

综上，微芯片技术作为时代科技的前沿，在农产品与食品真菌毒素的检测中，发挥出了自身的技术优势，是优化检测速率，提高检测科学性的重要手段。通过对此项技术的应用研究，可以在光学、电化学等领域中，展现出不同的技术特征，并在保证检测对象与应用技术适应性的同时，为食品安全提供技术保障。

参考文献

[1]付博菲，朱晓龙，邱斌.高通量测序技术在食源性病原体快速检测中的应用进展[J].食品研究与开发，2019，40（03）：200-205.

[2]梁攀，董萍，王洋，等.免疫学技术在食品安全快速检测中的应用研究进展[J].食品安全质量检测学报，2018，9（09）：2085-2089.

作者简介：

胡延勋（1981.12.20）；性别：男，籍贯：河南省宝丰县，学历：硕士，毕业于天津科技大学；现有职称：农艺师；研究方向：农学

（作者单位：平顶山市农产品质量监测中心）