刍议基因芯片技术在食品致病菌检测中的应用

刍议基因芯片技术在食品致病菌检测中的应用摘要：本文分析了常规方法检测食品中致病菌时存在的问题，然后提
出了在食品致病菌检测中应用基因芯片检测技术，优化基因芯片探针技术，以基因芯片检测食品微生物、微生物死活，以及对食品致病菌样品进行处
理等。

关键词：基因芯片技术;食品致病菌;检测
基因芯片技术是20世纪90年代后科学家研制出来的一种尖端生物技术，许多生物学中的非连续分析过程可以移植到固相介电芯片上，使之连
续化、小型化。

它是传统生物技术的一个重大创新和飞跃，基因芯片技术
应用在食品检测、基因测序等领域。

由于它跨越了生物物理学和生命信息
等较多的工作领域，其应用包括信息技术与化学、生命科学、生物信息学、计算机科学等。

同许多自然科学一样，基因芯片技术已成为当今跨学科、
综合研究的热点。

本文介绍了基因芯片在食品病原菌检测中的应用。

1常规方法检测食品中致病菌时存在的问题
现在，国内外病原菌的检测主要包括沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、志
贺氏菌、大肠杆菌等常见病原菌的检测。

普通的检测方法主要包括生化培
养检测、探针杂交与聚合酶链反应等一些常规的方法。

普通的方法包括血
清分型、生化鉴定和细菌培养，因为它们操作简单，性能良好，已被广泛
运用，不过检测的时间很长（通常需要1～2周），而且效率低，灵敏度低。

探针杂交和聚合酶链反应技术灵敏、准确、快速（检测时间一般只需2～4h）。

在医学微生物检测领域，国内与国外有许多关于探针杂交检测
技术的报道，但由于假阳性的影响和檢测成本高，使得聚合酶链反应技术
的应用有限，加上探针杂交操作比较麻烦，而且检测时间比较长，所以这
两种技术在实际检测中的应用范围并不广泛。

普通的检测方法，对于食品中的病原体的检测，一是不能快速检测，二是不能较好地满足现代食品生产和销售发展的要求，所以，必须开发一种快速、高效检测食品中致病菌的技术，这是一项比较紧要的工作。

2食品致病菌中基因芯片检测程序分析
2、1食品致病菌中基因芯片的制备
在芯片表面介质的分析中，有必要处理胺化、硅烷化和二硫键套管存在的问题，以实现基因芯片检测的价值。

同时，通过使用基因芯片点，引物和探针DNA分子通过点分析仪进行技术处理，制成芯片[1]。

基本方法如下：首先，芯片合成，例如用化学注入法来进行合成。

在应用过程中，要认识到化学注入法和接触点法的特点，提高芯片制作的有效性和技术优势;其次，原位合成芯片应实现光导原位合成技术，并在高压喷射合成方法的过程中显示载体结构的整体价值。

2、2PCR扩增物及基因芯片探针技术
在食物致病菌的检验中，16RNA在多种不同细菌中的组织和功能相对保守。

在16RNA基因整合中，应整合恒定区序列，充分保证恒定区和可变区的交错阵列，保证引物病原菌基因片段的扩增价值，并保证其生产的科学性，并在食品检测中试用下基因芯片探针技术的可行性，然后才能投入到食品检测的相关领域。

2、3基因芯片检测食品微生物
基因芯片检测要至少能够检测259个样本中的活细胞，这是检测食品微生物病原体的最低要求。

显然，目前的基因芯片技术不能达到这样的要求。

为了能够提升基因芯片检测的灵敏度，首先，在靶核酸分子与芯片杂
交前，应去除各种杂质，提升检测的信噪比例，避免杂质堵塞芯片;其次，为增加病原菌的数量，可以通过聚合酶链反应扩增或体外培养和增殖来实现。

2、4鉴别微生物死活
用常规方式来检测食品样品中微生物靶核酸分子的时候，只能表明这
食品的样品中是否有其中一种微生物，依然无法确定该微生物是否活着。

所以，如有必要可以用基因芯片的相关技术进行检测，从而进一步确定微
生物是否能在培养基中生长，并验证是否存活。

如果用EMA活染色和PCR
扩增来鉴定微生物。

光激活EMA与DNA的不可逆结合，能抑制死细胞和DNA的膨胀等。

笔者发现在聚合酶链反应扩增中，若增加少许的EMA，可
以鉴别单核细胞增多性真菌的生命是否存在。

可以说，基因芯片技术来鉴
别微生物的死活，还是有一定的参考价值的。

2、5食品致病菌样品处理
对食品致病菌样品进行检测，首先要采用芯片扫描仪确保检测程序的
有效性，提升食品病原体检验结果的价值，做到监测的合理性;其次，用
基因芯片技术对检验结果展开研究。

在待测病原菌的样品培养物中，有必
要在病原菌中提取出致病菌的DNA，再通过聚合酶链反应（PCR）进行分析，用荧光标记，为后面的食品检测提供基础数据。

应用扩增标记技术时，应进行病原DNA标记的基因处理，并采用芯片特异性以及DNA杂交技术进
行杂交处理。

在检测和分析病原体时，通过杂交技术可以保障检测结果的
有效性。

3结语
基因芯片技术是食品检测行业的新兴产业。

在国外已经展开了对食品
病原体检测芯片的研究且已经应用到了食品检测领域，不过还是处于初期
研发阶段。

在食品病原体检测中运用基因芯片技术，会在将来更加规范化，也将应用在商业化领域。

未来，我们预计几乎所有的致病细菌都可以在一
个芯片上被检测到，创造一场致病菌检测的技术革命，保障人民生命安全。