生物芯片技术及其在食品检测中的应用

□ 于欣欣 烟台市食品药品检验检测中心

进入21世纪以来，在社会经济水平提升的同时，民众对生活质量的要求也越来越高，尤其是在食品安全方面，引起了社会的极大关注，民众开始追求更加健康的生活模式，这些原因进一步促进了食品检测技术的快速发展。从20世纪80年代的聚合酶链式反应检测技术到之后的荧光定量PCR反应技术，各种新分子生物技术被应用到食品检测中，而生物芯片技术则是20世纪90年代逐渐发展起来的一种新型生物检测技术，自出现以来便由于具有高通量、微量化、自动化优点而被快速推广。随着科学技术的不断提高，生物芯片技术在医疗领域、农业领域等均有重要作用，相信在不久的将来，生物芯片技术的应用将会为更多行业的发展注入活力。

1 生物芯片技术及原理

生物芯片技术主要是指通过使用杂交技术完成食品的基因检测，但该种技术对操作者的专业素养要求较高。在杂交完成后，通过对食品基因信息的监测、消除无用的杂交分子，再对其进行分析。检测工作完成后，应对检测出的信息数据进行分析，并筛选出最有价值的信息数据，信息数据鉴定完成后，使用生物学知识对检测结果进行解释说明。生物芯片技术按照芯片固定探针的类型可划分为不同的芯片技术，如基因芯片、蛋白质芯片、细胞芯片等，同时，按照其实际组成还可以进行更加细致的划分。总体而言，在生物芯片技术中，使用效果最好的是基因芯片。

2 生物芯片技术在食品检测中的运用

2.1 食品微生物检测

食品中含有多种不同类型的微生物，微生物对人体健康具有较大的威胁，因此，在进行食品检测时，首先需要进行的是微生物的检测。现如今随着人们对食品口感、保质期、营养成分需求的不断提高，食品种类不断增加，传统形式的生物检测技术显然不足以满足现代食品微生物检测需求。而基因芯片技术的应用，则极大地提升了食品微生物检测水平，有助于降低食品微生物对人体健康的威胁。

2.2 转基因食品检测

近年来，随着民众对食品安全问题的重视，社会开始讨论转基因作物的食用安全性，但从目前的情况来看，于转基因食品的永久安全性缺乏足够说服力的研究，因此，对转基因作物进行食用安全检测成为必然。

以往的转基因检测中，主要是对单一目标进行检测，但该种检测方法在使用过程中存在着诸如检测耗时长、效率低下的问题，且无法准确地检测出食品中转基因成分。而基因芯片技术则可以利用探针阵列，对食品中是否含有转基因成分进行检测，同时，基因芯片还可以更加精准地检测出食品原料。例如，学者黄迎春等利用基因芯片检测技术对玉米、大豆、棉花与油菜这4种转基因作物样品进行了检测，检测结果表明，基因芯片对上述4种转基因作物的DNA信息检测具有良好的效果[1]。马锐等[2]选用金标银染可视化基因芯片分析了猪腹泻病毒。学者李永进等[3]将碱性磷酸酶与底物之间的酶学显色反应引入检测体系实现了芯片的可视化，检测了9种转基因玉米及棉花、大豆等材料[3]。在实践中，基因芯片技术具有较高的检测精度，可以快速地对食品中的转基因进行筛选，提升了食品的安全质量。

2.3 食品毒理学检测

生物芯片技术在食品毒理学检测中的应用主要是对动物的安全检测，最常用的有毒理芯片，毒理芯片的使用可以改变传统手段存在的动物消耗量大问题，且毒理芯片的使用极大地提升了检测的效率，同时对提升检测结果的精准性有很大帮助。另外，毒理芯片还可以根据不同的病毒特征来进行更加科学合理的检测，确保动物内的病毒能够被检测出，避免人们在食用后对自身身体健康造成威胁。

3 结论与展望

生物芯片技术作为一种新型的食品安全检测技术检测精度、检测水平均有所提升。相比传统生物技术，生物芯片有显著优势，但受人才、经济以及技术水平等方面的制约，生物芯片系统未能广泛普及。这需要以全新的思维方式对生物芯片进行创新和改善，可视芯片技术就是一项突破，它是目前生物芯片的发展方向之一。在不久的将来,可视化生物芯片还可应用于基因突变的检测、工具酶功能鉴定等领域，具有广泛的发展市场。