生物芯片在动物疫病及畜产品安全检测中的应用

胞等 生物样 品有 序地 固化 于支 持物 （ 玻 片 、 硅 片 、 聚 丙 烯 酰 胺 凝 如 胶 、尼 龙膜 等 载体 ） 的表 面 ，构 建 微 型生 物化 学分 析 系统 ，组 成密 集
二 维分 子排 列 ，然后 与 已标 记 的待
中 国科 学 院将 基 因芯 片 列 为 “ 九 五 ” 特 别 支 持 项 目 ；２ ０ 年 ，国 ００
一
二 、动物 疫病 及 畜产 品 安全 检
测 中的应 用
品兽药残留检测的一个高效便捷 的
系统 ，具有 极高 的推 广价值 。
２食 源性 微 生物 检 测 芯 片 。 由 ．
生 物 芯 片 技 术 已 经 被 广 泛 用 于农 业 研 究 和 农 产 品 检 测 。在 动 物疫 病监测 和畜产 品安全 检测 中
测 三步 集成 在 一起 的检 测 系统 ，具 有前 处 理简 单 、灵 敏度 高 、特异 性
测 生物 样 品 中靶 分子 杂 交 ，通过 特
定的仪器对杂交信号的强度进行并 行 、高效地检测分析 ，从而判断样
品 中靶分 子 的数 量 ，完成 对 生命 机 体生 物组 分 准确 、快 速 、大信 息量 的 检 测 。 由于 常用 玻 片， 片 作 为 硅 固相 支持 物 ，且在 制备 过程 模 拟计 算 机 芯片 的制 备技 术 ，所 以称 之 为
的应 用 尤 为突 出 。
１兽 药残 留的检 测 芯 片 。滥 用 ．
微 生物 引起 的食 源性 疾 病是 食 品安 全 的主要 问题 。近年 来 ，国 内外 食 源性 疾病 事 件频 频发 生 ，如 葡萄 球
菌 、沙 门 氏菌 、弧菌 病 、肠 出血 型
、
生物 芯 片的 研 究现 状和 开
大 等 问题 ；而 生物学 方 法 如微 生物
食源性疾病预防与控制的关键技术 环节 。传统的微生物培养和生理生
化检 验 法 的最 大 弱 点 是 耗 时 较 长 ， 对保 藏期 较 短 的食 品在 产 品卫生 状
况 方 面 的评估 作用 不大 。
生 物 芯 片 技 术 。它 是 融 微 电子 学 、
目前 ，国内外 已开 发 出 的产 品有单
核 苷 多 态性 （ＮＰ Ｓ ）检 测 芯 片 、突 变 检 测 芯 片 、 比较 基 因 组 杂 交 芯
好 、检 测速 度快 （ 比现 行 的检测 手 段 缩 短 数 十倍 ） 、检 测 通 量 高 、质 量控 制体 系严 密 等优 点 。此 芯片 系 统可 检测 出磺 胺 二 甲基 嘧啶 、链 霉 素 、恩诺 沙 星和 克伦 特 罗 ，检测对 象 主 要包 括鸡 肉 、鸡 肝 、猪 肉 、猪 肝 、猪尿 和牛 奶 等 。它是 目前 畜产
大 肠 杆 菌（ 引起 肠 出血） 、利 斯 特 菌
引起的食源性传染病 、霍乱弧菌引
起 的霍 乱 等 。对 食 源性 疾病 的预 防
统 ，随后其 他各 国也 快 速跟 进 ，一 些 跨 国公 司如 摩 托 罗拉 、惠普 、
家整治农产 品质 量安全 的重要 环
节 ，被 列 为 肉食 品的 重点 监测 项 目
与控制 已引起了世界各国的高度重
视 。食 源性 病原 微 生物 检测 技术 是
ＩＭ等也相继投 以巨资开展芯片研 Ｂ
究 。 １９ 年 １ 月 ，美 国成 立 基 因 ９８ ２ 分析 协会 ， 旨在 建立 一个 统一 的技
术平 台 ，并 生 产 相应 的技 术 设 备 ，
之一。目前，常规的兽药残留检测 方 法 主要是 理 化分 析仪 器 法 ，存 在 仪器昂贵 、操作繁琐 、 试剂消耗量
圆
Hale Waihona Puke 。 一畜 艟生物 芯 片技 术是 随着 “ 类基 人 因组计 划 ” 的进 展 而 发展 起 来 的 ，
主要 是指 通过 微加 工 和微 电子 技术 等方 法 ，将 大量 生物 大分 子如 核酸 片段 、多 肽分子 甚 至组 织切 片 、细
全 冽 的摩月
张 成 虎
便 ，在 大批 样 品同 时分 析 中具有 一 定 优 势 ，但 分 析 速 度 慢 、专 一 性 差 ， 且 只 能测定 有 生物 活性 的残 并 留物 。而酶 联免 疫法 目前 大 多采 用
进 口试 剂 盒 ，价格 较 高 ，且仅 能对 单 一兽药进 行检 测 。 ２ ０ 年 ，在 国家 ８ ３计 划 的支 ０６ ６ 能超 过微 电子芯 片 。
ｏ甘 肃 省 兰 州 市 畜牧 兽 医研 究 所
我 国对 生物 芯 片 的研究 基 本与
世 界 同 步 ， １ ９ 年 ，召 开 的 全 国 ９７ 生物 芯 片战 略会 议 ，就 我 国的生 物 芯 片 发 展 提 出 了 意 见 ； １９ ９ ８年 ，
内从 事生 物 芯片 技术 研究 的 多家单
持 下 ，我 国率 先研 制 出 了用 于 检测
位强 强联 合 ，成 立 了国家 生 物芯 片
技 术 中心 ；中 国工程 院举 办 了首次 “ 物芯 片技术 ”工程科技 论坛 。 生
残 留兽药的生物芯片系统。这是一
套 把样 品制 备 、生 化反 应 和结果 检
片 、Ｄ Ａ甲 基 化 检 测 芯 片 、信 使 Ｎ Ｒ Ａ和 小 Ｒ Ａ表 达 谱 芯 片 等 。生 Ｎ Ｎ 物芯 片在 重 大疾 病发 病机 理 、药 物 开发 、生长 发育 、农 业 育种 、干细
胞研 究等 领域 中广 泛应 用 。
生 物学 、物 理学 、化学 、计 算机 科 学 为一 体 高度交 叉 的新 技术 ，具 有 重 大 的基 础 研究 价值 和广 阔 的生 产 技术 应用 前景 。
发前 景
１ ９ 年 ，美 国 成 功 地 研 制 出 ９６
世界上 首批 用 于药 物筛 选 和实验 室
试 验 的生 物芯 片 ，并 研 制 出芯 片系
兽药 导致 动 物体 内药 物 的滞 留或 蓄 积 ，对人 体造 成 危害 ，它 已经成 为 动物性 食 品 的不安 全 因素 ，成 为 国