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1.1化學儀器分析法
隨著軟電離技術的迅速發展,對于一些具有復雜結構的大分子生物聚合物,質譜法可將其進行電離分解后在電場和磁場作用下進行離子質量分析,從而獲得有機物分子式和結構信息,方法高效、快速準確。將色譜法與質譜聯用可形成更強有力的聯用分析技術,實現對極低濃度的生物樣品的含量測定和蛋白質多肽類藥物的代謝動力學研究。核磁共振是一種吸收光譜(1H-NMR和13C-NMR應用廣泛)。1H-NMR可以提供分子中氫原子所處的化學環境、相對數目以及分子構型等有關信息,13C-NMR直接提供有關分子骨架的結構信息。光譜攜帶大分子生物聚合物結構信息經過計算機處理,可確定氨基酸序列、核酸的分析和定量混合物中的各組分含量分析等。將核磁共振技術與高效液相色譜法或毛細管電泳法聯用,分析能力強大并能拓展其在生命科學領域中的應用范圍。但質譜,核磁共振儀器精密昂貴,工作環境操作技術要求高,普及性受限。
1.2生物技術分析法
生物技術分析法主要包括:免疫學法、放射性同位素示蹤法、生物鑒定法和量熱法等。免疫學法是利用蛋白質多肽抗原與相應抗體(單克隆或多克隆抗體)可以特異性識別結合的特點(結合比色法),借助顯微鏡觀察定位,對蛋白質多肽進行定性定量分析。常用免疫學方法有免疫熒光法和酶聯免疫吸附劑測定法。免疫熒光法:是將目標抗體標上熒光素,借助熒光顯微鏡進行抗原示蹤定位的檢測技術;酶聯免疫吸附劑測定法:又稱酶聯免疫法,或ELISA法,是在酶免疫技術基礎上發展起來的一種新興的免疫檢測方法,該方法是將可以催化底物發生顯色反應的酶進行標記,然后通過顯色進行分析檢測的一種前沿特殊試劑檢測方法。例如,動物血清蛋白藥物或動物性食品中農藥殘留的ELISA法建立等。而放射性同位素示蹤法則是將目標性分子或產物用放射性同位素標記(與內源物質區別),以研究目標分子或產物的體內分布、代謝行為。放射性同位素示蹤法和免疫學方法雖然能夠描述蛋白質多肽類藥物的體內動力學行為,但不能夠直接反映出蛋白質多肽類藥物的生物活性和穩定性。生物鑒定法和量熱法則分別依據生物藥物的特異性反應原理和放熱吸熱原理對藥物的生物活性和穩定性進行分析研究。例如,生物鑒定法利用組織或細胞對蛋白質多肽類藥物的某種特異反應,界定藥物是否具有生物活性,根據制劑-效應曲線對目標蛋白質多肽類藥物進行定性定量分析。量熱法則是通過測定樣品在受熱過程中的放熱和吸熱行為來研究樣品中各組分相互作用及狀態變化的一種方法,該方法多用于多肽的熱穩定和結構分析。
2結語
現代生物技術作為環境監測的主要技術,其監測水平的高低將直接影響到環境監測的精確度。現代生物技術也叫做生物工程。在分子生物學基礎上建立的創建新的生物類型或新生物機能的實用技術,是現代生物科學和工程技術相結合的產物。其特點主要包括以下幾點:
(1)可以將物種之間的界限打破。在傳統觀念中,遺傳育種過程中如物種親緣關系較遠,進行雜交成功的可能很小。更無法做到動物與植物之間的結合、細菌與動物之間的結合。但基因工程可以將這些都變為現實,可以打破的障礙;
(2)可以遵循人的意志、目的對生物遺傳特性進行定向改造,甚至進行新物種的創造,改變整個生態環境,影響到人類的進化過程;
(3)這種技術可以在遺傳物質核酸上直接進行操作,進而新生物類型創造的速度也越來越快。因為現代生物技術的特點,已經成為世界各國專家研究的焦點問題。近年來,這項技術在環境監測中已經取得了不錯的成績。本文主要對環境監測中現代生物技術的生物芯片、生物傳感兩種技術進行了分析與探究。
2 環境監測中生物芯片技術的應用
目前生物芯片已經可以對公共飲用水內的微生物改變進行實時監測,RhodeIsland大學研發出可以對水中的沙門氏菌與大腸桿菌進行瞬時監測的一種生物芯片技術。細菌檢測與鑒定系統的建立可以通過DNA芯片進行,這種方式可以對細菌的種類、濃度進行及時監測,并通過將大量的寡核苷酸探針增添到芯片上可以增強本系統的精準度、擴展其檢測范圍及提高其鑒定能力。
3 環境監測中生物傳感技術的應用
在環境監測中生物傳感技術也要進行大氣內二氧化碳、二氧化硫等含量與濃度進行分析。點位傳感器的制作可通過自養微生物與氧電極進行有效制作,起到多種離子、與揮發性酸的抗干擾作用,并對大氣環境內二氧化碳含量進行不間斷自動在線分析,這種技術具有較高的靈敏度。安培型生物傳感器的制作主要硫桿菌屬與氧電極進行有效制作,這種設備可以進行酸雨酸霧樣品內二氧化硫含量的檢測,微生物傳感器主要通過多孔氣體滲透膜、固定化硝化細菌及氧電極合成,可以對樣品內亞硝酸鈉含量進行測定。
4 結束語
以生物的免疫、基因、敏感等方面的特點為基礎,運用科學合理的方法對具有檢測功能的試劑進行制作,進而檢測食品的安全性就是生物技術在食品檢測工作中的應用原理。在食品檢測工作中,生物技術具有諸多優勢,例如速度快、范圍廣以及準確度高等。一般而言,主要的生物檢測技術有免疫技術、生物傳感器技術、生物芯片檢測技術、酶技術等。為了使我國的食品安全檢測工作得到提升和發展,我們就需積極對生物技術進行有效運用,并加大開發力度,使其發揮出更大的價值。
2.食品檢測中主要的生物檢測技術
2.1聚合酶鏈式反應技術在轉基因檢測上,聚合酶鏈式反應技術已得到了有效運用。聚合酶鏈反應簡稱為PCR,PCR技術主要通過三個階段對食品進行安全檢測,即變性、復性以及延伸。對DNA模板進行建立,將寡核苷酸作為引物,通過聚合酶作用,沿DNA模板順序以半保留復制的方式延伸而完成DNA分子復制就是PCR技術的基本原理。在依靠多次的增容以及擴展以后,PCR會變成符合食品檢測需求的檢測物。該技術由于具備諸多應用優勢,因此之后也被合理運用到了各大領域中,尤其是在食品安全檢測工作上,該技術已顯示出了較好的運用前景。但與此同時,聚合酶鏈式反應技術也存在著一些不足之處,比如食品中假若有已死亡的細菌存在,那么便會顯示為假陽性,針對制毒微生物所產生的毒素,該技術也無法進行全面檢測。
2.2生物傳感器技術在對生物傳感器分子識別原件進行選取時,需使其具有較好的選擇性。在和待測物的特異性進行結合以后,依靠對應的信號轉換器,分子識別原件所產生的光、熱等復合物可促使其進行轉化,變為能夠輸出的的電信號以及光信號,并可將其進行放大然后輸出,最后得到檢測結果。一般而言,生物傳感器具有許多優越性,例如操作簡便、敏感性高、反應速度快等,相比于傳統性質的食品檢測方法,此種檢測方法更具科學合理性。另外,運用生物傳感器技術,可使安全可靠的食品檢測系統得到建立完善。運用此技術,可使檢測所用時間得到縮短。倘若要對牛奶以及熱狗等食品中的葡萄糖球菌腸毒素進行檢測,就可促使其靈敏度得到明顯提高,并有效地控制好檢查時間。但對當前的實際情況進行分析可知,受計算機技術、生物材料等因素的影響,在食品檢測方面,生物傳感器的商業化程度仍舊不高。
2.3酶技術在對食品中的殘余農藥以及微生物污染進行檢測時,我們主要可運用到酶檢測方法,而這也是較為常見的一類食品檢測方法。與此同時,在食品安全檢測領域里,酶聯免疫分析檢測技術已得到了廣泛運用。該技術對酶學以及免疫方法進行了結合,并具有較高的準確性以及靈敏性。在對蔬菜和水果當中的菌劑噻菌靈進行檢測時,酶聯免疫分析檢測技術已顯示出了較好的敏感性。當前,美國化學會已將此方法納入到了農藥殘留檢測法當中,而在我國,該檢測方法也得到了廣泛運用,并取得了較好的效果。
2.4生物芯片檢測技術隨著全球化經濟的發展以及各國貿易的加強,進出口食品也在不斷增多。所以,為了對進出口食品進行有效檢測,就需運用到高質量、高安全的食品檢測技術以及安全監控體系。作為一類高新生物檢測技術,生物芯片檢測技術在進出口食品安全檢測工作中已得到了有效運用。該技術主要對光導原位合成進行了運用,可將大量的生物大分子按照一定順序進行固化。針對已經通過標記的待測生物樣品,該技術可對其中靶分子進行雜交,并運用特定設備對雜交信號的強度進行快速檢測,在對檢測儀器進行選取時,可優先選用電荷偶聯攝影像機,或是運用激光共聚焦完成掃描,進而統計出樣品中靶分子的數量。針對食品的安全狀態,運用生物芯片技術,我們可進行深入了解。另外,在進出口食品監管管理工作中,快速反應系統以及預警系統的建立完善都離不開生物芯片檢測技術。
2.5免疫法當前,在食品生物檢測技術中,免疫法具有最高的靈敏度。另外,該技術還具有容易操作、再現性好、科學可靠等優點,并在食品安全檢測工作中得到了有效運用。免疫法可對蛋白質進行檢測,蛋白質之間的物理性質以及化學性質差別較小,而運用免疫法則可進行有效區分。
2.6基因探針技術當前,基因探針技術主要分為兩種,即同相雜交以及異相雜交。在對食品安全進行檢測時,大腸桿菌檢測是一項重要內容。對大腸桿菌進行分析可知,其具有p一葡糖苷酸酶的特性,在進行檢測時,可對以B一葡糖苷酸酶為目標的DNA探針進行制作,使食品檢測工作的效率得到提升,并對傳統食品安全檢測工作中的問題進行有效解決。
3.食品檢測生物技術的具體運用
3.1檢測食品的品質和成分針對食品的成分以及品質,生物感應器是最為常見的檢測方法。在早期,所使用的生物感應器主要為葡萄糖感應器,可對食品的含糖量進行有效檢測,并得到了廣泛運用。例如,在對魚類新鮮度進行檢測時,日本已使生物傳感器實現了商品化。另外,針對食品中含有的香味物質,在進行檢測時還可運用到生物技術。具體的操作方法是:將蛋白和需進行檢測的某種氣味進行結合,使其成為敏感材料。對于人類身體健康以及生態環境,轉基因食品會帶來一定負面影響。所以,對轉基因食品進行檢測就變得尤為重要。當前,主要的檢測技術有蛋白質檢測、酶活性檢測以及有酸檢測三種。
3.2檢測食品中的有害微生物對科學有效的食品檢測技術進行運用,可使微生物的傳播得到較好控制。對于人類健康,食品中的微生物會帶來一定危害,并嚴重降低食品質量。因具有諸多優勢,在微生物的檢測工作中,生物檢測技術已取得了較好效果。當前,在對食品微生物進行檢測時,常用的生物技術主要有酶聯免疫技術、生物傳感技術以及合酶鏈式反應技術。
3.3檢測食品中的殘余農藥)隨著時代的發展,如何對食品中的殘余農藥進行有效檢測和分析已受到了人們的高度關注。倘若食品中殘留農藥,人民群眾的生命安全就會受到嚴重危害。當前,在食品殘余農藥檢測方面,主要運用的生物技術有酶技術以及生物傳感器。
4.結束語