时间：2023-06-06 09:29:52
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇生物检测技术，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
关键词：肽类毒素 脂多糖内毒素 霉菌毒素 检测方法
项目类别：农业科技 项目编号：XF11C004 项目名称：徐州市乳品质量安全检测技术
生物毒素主要指微生物在生长代谢过程中产生的有毒化学物质，微量毒素侵入机体后即可引起生物机能破坏，使人畜中毒。包括肽类毒素、脂多糖内毒素、霉菌毒素等。
肽类毒素主要有溶血素、肠毒素等，其中产生溶血素的细菌主要有单核细胞增生李斯特菌、霍乱弧菌等。溶血素的致病机理是作用于细胞膜，造成其结构和功能的紊乱，使大量细胞内的成分泄漏，导致细胞死亡。产生肠毒素的细菌主要有金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和蜡样芽孢杆菌等。肠毒素是细菌外毒素，通过吸收或在肠内产生，作用于肠黏膜，通常引起腹泻等不适症状。
脂多糖内毒素是革兰氏阴性菌细胞壁的主要组成成分。研究表明，过量的脂多糖内毒素可引起机体严重的病理生理反应，表现为发热、低血压、休克、器官功能衰竭甚至死亡等。
霉菌毒素是霉菌产生的一种有毒的次级代谢产物，它是主要的真菌毒素，多数具有致癌作用。霉菌毒素主要有：黄曲霉素、赭曲霉素、单端孢霉烯族毒素等。目前为止，黄曲霉毒素有 B 1、B 2、M 1、M 2、G 1、G2 等几种，其中黄曲霉素B1的毒性和致癌性最强，被称为第一大类致癌物。赭曲霉素有 A、B、C、D 共4 种，其中毒性最大的是赭曲霉素A。单端孢霉烯族毒素中比较常见的是A 类单端孢霉烯族毒素，它主要包括T-2 毒素和HT-2 毒素。
目前，生物毒素的检测技术已得到越来越多的重视，国内外学者对这些毒素也研究颇多。传统的检测技术以检测致病菌为主，需要培养，检测时间长。现代检测技术简便、快速、灵敏度高，且能达到微量检测的目的。本文对这些生物毒素的检测技术进行较为详细的阐述并对这些方法的特点进行总结。
1、肽类毒素的检测
肽类毒素传统的检测方法主要有：酶联免疫检测技术、聚合酶链反应技术和生物传感技术等。近年来产生了一些新兴检测技术，如：悬浮芯片技术等。
1.1 酶联免疫检测技术
酶联免疫检测技术是利用酶标记物同抗原抗体复合物的免疫反应与酶的催化放大作用相结合，当偶联物与固相载体上的抗原或抗体反应和酶的相应底物，即起催化水解或氧化还原反应而呈颜色。所生成的颜色深浅与待测标本含量成比例，由此进行定性或定量分析。酶联免疫检测技术是一种敏感、快速、简单的方法，应用较广，但是利用酶联免疫检测技术检测食品中金黄色葡萄球菌肠毒素时，会因为假阳性或假阴性影响检测结果。
1.2 聚合酶链反应技术
聚合酶链反应技术是一种在体外模拟DNA 复制过程，对特定的DNA或DN段进行快速扩增的方法。聚合酶链反应技术具有灵敏度高、检测时间短等优点。目前常用的聚合酶链反应种类有定性聚合酶链反应和荧光定量聚合酶链反应。荧光定量聚合酶链反应是把荧光基团加入普通聚合酶链反应技术反应体系中，利用荧光信号积累检测整个聚合酶链反应反应的进程，通过标准曲线对未知物进行定量。荧光定量聚合酶链反应比常规聚合酶链反应技术自动化程度更高、特异性更强，其应用也更广泛。根据报道已有包括葡萄球菌各型肠毒素，大肠杆菌毒素等30多种毒素可以应用聚合酶链反应来检验。
1.3 生物传感技术
生物传感技术是以酶的催化或者抗原抗体结合等特异反应，通过换能器将反应结果输出为可检测的信号通过信号分析定性或定量待测物质。生物传感器检测法具有分析速度快、检样微量、生物功能膜可反复多次使用等特点，可用于许多物质的检测。
1.4 悬浮芯片技术
悬浮芯片技术具有操作简便、重复性好、灵敏度高以及线性范围宽等优点。国外已经有利用悬浮芯片技术检测的报道。国内孙肖红等利用悬浮芯片系统建立检测模型，检测不同浓度金黄色葡萄球菌肠毒素B，其线性范围为0.2～1653.4ng/mL，最低检测值为203pg/mL均优于酶联免疫检测技术（最低检测质量浓度为60ng/mL），除与2.μg/mL金黄色葡萄球菌热休克毒素有交叉反应外，和其他几种细菌、毒素、蛋白均无交叉反应。实验证明悬浮芯片定量检测方法对于模拟添加的金黄色葡萄球菌肠毒素B 具有良好的检测效果。这比国外报道的荧光免疫层析法、磁免疫层析法、芯片传感器等方法的灵敏度都要高，与生物传感器- 质谱联用技术、毛细管芯片技术等在同一数量级。综合国内外对悬浮芯片的研究来看，该技术应用前景十分广阔，但是悬浮芯片能否从粉末样品中直接检测毒素和病原，尚缺乏模型和评价。
2、脂多糖内毒素的检测
1968年，国外研究人员Levin等建立了利用鲎实验检测脂多糖内毒素的方法。近几十年来，脂多糖内毒素的检测方法已有很大进展，实验简便、经济、准确性高，但是由于费时、响应慢、自动化程度低等原因已限制了其应用。近十年来出现了利用生物传感技术和气相色谱-质谱联用仪检测细菌内毒素的报道。国外研究人员Goh等用增强型绿色荧光蛋白固定在传感器上制成了荧光内毒素生物传感器，根据脂多糖内毒素与之结合时荧光强度的衰减检测细菌内毒素的含量。此荧光生物传感器存在非分析物产生的荧光干扰问题，是近年来发展较快的一类光学生物传感器。国内岳丽娜等利用气相色谱-质谱联用仪联用技术，对脂多糖内毒素标准品所含的3-羟基脂肪酸种类进行检测，用于分析脂多糖内毒素标准品菌种来源的纯度。结果表明脂多糖内毒素工作标准品中含有非肠道细菌，因此会出现误差，对检测结果产生影响。气相色谱-质谱联用仪联用法检测脂多糖内毒素，不受其标准品及细菌的生物活性的限制，可用于细菌内毒素标准品菌株来源的辅助监控及应用中的异常情况的研究分析。
此外，检测脂多糖内毒素也有酶联免疫检测技术、流式细胞术、化学发光测定法等方法，这些方法特异性、准确性高，但需要专业人员操作，步骤多，必须在实验室完成，其应用需要大量实际操作验证。
3、霉菌毒素的检测
检测霉菌霉素的常规方法由经典的薄层色谱法发展到高效液相色谱法、酶联免疫检测技术、免疫亲和层析法等。现在，质谱分析已被引入毒素分析中并衍生出各种质谱方法，如高效液相色谱法-常压化学电离质谱测定法、液质连用法、电喷雾-质谱法、液相串联质谱法、超高压液相联合三重四极杆质谱仪法，及同时测定上百种样品的高效液相色谱法-串联质谱-电喷雾阳离子等技术。随着这些新方法、新手段的发展，为霉菌毒素的检测提供了比较广的选择，适应了不同的检测目的和要求。
3.1 薄层色谱法
薄层色谱法是测定食品中霉菌毒素的经典方法，该方法操作简便、费用低、能同时定性定量霉菌毒素。其检测过程是：提取、柱层析、洗脱、浓缩、薄层分离。由于此方法操作繁琐、灵敏度低，现在的研究重点是改进样品的提取和净化方法，因此建立了薄层扫描法来测定霉菌毒素，进而提高薄层色谱法的精度。国内张寰等报道了利用薄层扫描法，在扫描仪上绘制黄曲霉毒素扫描图谱，并由此分辨出黄曲霉素种类，然后定量分析，从而得到样品的黄曲霉毒素含量。鉴于此方法的灵敏度低、安全性差等缺点，已越来越不适用现代分析的要求。
3.2 高效液相色谱法
高效液相色谱法具有高效、快速、灵敏度高、重现性好、检测限低、定量准确的特点，是定性定量霉菌毒素的常用方法，其中应用最广的是反相高效液相色谱法。国外研究人员Sobolev等利用高效液相色谱法，以新研发的氧化物质Al2O3作为流动相，对农产品的甲醇 ― 水提取液进行净化处理，样品中加标品2.5～7.5ng/g，结果表明：AFBl、AFB2、AFGl、AFG2 的回收率为 80%～87%，最低检测限为1.0ng/g，此方法与商业检测黄曲霉素方法相比，净化设备费用更低。国外研究人员Razzazi-Fazeli等利用高效液相色谱法-质谱联用仪检测单端孢霉烯族毒素，检测限为 5 0～8 5 n g / g，回收率为77%～101%。鉴于高效液相色谱法的这些优点，其在霉菌毒素检测中的应用越来越多，但是由于样品前处理较复杂，设备昂贵，操作时需专门人员等问题，难以满足快速检测的目的，限制了其应用。
3.3 酶联免疫检测技术
酶联免疫检测技术法灵敏度高、特异性强、操作简便，适宜大量样品的快速筛选，且设备费用比高效液相色谱法低，因此广泛用于霉菌毒素的检测。利用此方法检测霉菌毒素可以达到定性定量的目的。此外，根据酶联免疫检测技术开发的毒素试剂盒实现了快速检测霉菌毒素的目的。国外Saha等利用基于酶联免疫检测的流动装置检测红辣椒中黄曲霉素B1与赭曲霉毒素A，检测限分别为2ng/g 和10ng/g，结果证明此方法准确性高，与单独酶联免疫检测相关性良好，并且为欧盟的法定标准提供了简单、快速、有效的检测方法。酶联免疫检测测定结果易出现假阳性问题，且只能测定单一毒素。目前的一项研究是将酶联免疫检测技术和胶体金技术与噬菌体展示技术相结合，此方法可以显著提高检测限，缩短检测时间，同时可以减少毒素测定中所使用的毒素标准品对实验人员及环境的危害，这种结合技术应用前景广阔[ 31]。
3.4 免疫亲和柱法
免疫亲和柱是以单克隆免疫亲和柱为分离手段，根据单克隆抗体与载体蛋白偶联后将其填柱形成免疫亲和柱，并与霉菌毒素抗原产生一一对应的特异性吸附关系。免疫亲和柱法包括免疫亲和柱-荧光光度法和免疫亲和柱-高效液相色谱法。裴道国等采用改良型免疫亲和柱净化- 荧光光度检测技术检测花生及花生制品中的黄曲霉毒素。结果表明：改良后的方法具有更好的准确性和精密度，检测技术操作更简便，检测时间由传统的25min缩短至10min，大大提高了检测效率。免疫亲和柱-高效液相色谱法用于检测霉菌毒素在国内外的报道中也比较多。陈新等利用免疫亲和柱-高效液相色谱法分别定量地检测饲料中的黄曲霉毒素B1、B2、G1 和G2，在黄曲霉毒素B1为0～50μg/kg 测定范围内其线性相关系数为0.91，检测灵敏度为1μg/kg，可以作为测定饲料及饲料原料中的黄曲霉毒素B1的定量确认法。国外研究人员Aksenov等利用免疫亲和柱-荧光-高效液相色谱法检测了赭曲霉素，将检测限提高至0.5mg/kg，优化了其检测方法。免疫亲和柱法简便快速、灵敏度极高，一个样品只需10～15min，比传统方法快。特别是免疫亲和柱-高效液相色谱法可以特效性地将霉菌毒素或其他真菌毒素分离出来，分离效率和回收率高，比高效液相色谱法更有优势和应用前景。
4、结论
生物毒素的检测方法多种多样，但其灵敏度、精度、适用条件各不相同。近几年来，检测肽类毒素切实可用的检测方法主要是荧光定量聚合酶链反应技术和酶联免疫检测技术，生物传感器技术因其分析速度快、检样微量等特点，可用于许多物质的检测，但在国内的使用情况来看，由于成本高而不能被广泛采用。悬浮芯片技术由于操作简便、灵敏度高以及线性范围宽等优点，未来的应用前景将十分广阔。利用气色谱法-质谱联用仪检测脂多糖内毒素的技术相对比较成熟，而免疫学方法在我国还处于理论阶段，未来还需要大量的实践验证及优化。检测霉菌毒素较常用的检测方法是酶联免疫检测技术法和免疫亲和柱法。酶联免疫检测技术法法操作简便，成本比较低，适合大量样品的快速筛选，且设备费用较低，因此在我国已广泛应用。免疫亲和柱法快速简便、灵敏度极高，分离效率和回收率高。另外，国外一些新技术的发现和使用，在我国是值得引进且具有推广价值的。
参考文献
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[关键词]：生物检测技术 食品检验 应用 检测方法 分析
前言
生物检测技术在食品检验中的应用是在现代生物技术的不断发展进步与国家对于食品安全以及质量要求的不断提高背景下，随着传统食品安全与质量检测技术在食品检验中的应用需求越来越难以实现，就有了对于食品检验的更加科学、快速并且检验精确度更高的生物食品检测方法。生物检测方法被应用于食品检验中不仅具有上述的检测应用发展契机，更是因为食品加工与生产过程中应用的食品材料的来源与生物有着很大的联系，而生物检测技术在对于食品进行检验中，就是通过生物的相关特性以及化学特征等进行检测与检验应用的，因此，使用生物检测技术进行食品检验的应用具有较大的优势。
1 生物检测技术的应用
1. 1 生物酶技术
在实际检测应用中的生物酶技术主要是利用生物酶的相关特性进行实际检测与应用，生物酶检测技术在实际检测中应用相对比较广泛，它主要用于对于食品中的残留农药以及食品中的农药含量、食品的微生物污染情况进行检测应用。在对于食品的实际检测应用中，生物酶技术中的酶联免疫检测技术在实际检测应用中应用优势与特征比较明显。酶联免疫检测技术主要是将酶与免疫学的相关原理特征进行联合应用的基础上提出的生物酶检测技术，这种酶联免疫检测技术在进行食品检验应用中不仅具有较高的检测灵敏性，而且在进行食品检测应用中的选择性也相对比较高，因此在食品检验中的受欢迎程度比较高。尤其是在进行蔬菜以及水果中的杀菌农药残留度检测中，酶联免疫生物酶检测方法的检测灵敏度与准确度非常高。
1. 2 PCR技术
PCR技术也是一种通过生物酶的相关原理特性进行实际检测应用的生物酶检测技术。在实际检测应用中，PCR技术也被称为是聚合酶检测技术，它是通过聚合酶的链式反应特征，对于生物中的酶变化进行检测分析与应用。PCR技术在实际中检测应用中最早是进行基因克隆与转基因的相关检测中，随着PCR技术对于基因克隆以及转基因检测的精确度与微量性特征，PCR技术在实际检测中的应用范围逐渐扩展开来。PCR技术在食品检验中进行应用主要是随着转基因食品的出现以及食品微生物的研究发展。
1.3 生物传感器
生物传感器是一种利用生物技术以及相关生物特征应用于传感器的识别系统中，通过对于被检测物体的信号识别与转换，从而实现对于被检测物体的实际应用。生物传感器作为一种生物检测技术，在实际检测应用中，不仅具有检测速度快、检测结果准确度高以及检测应用方便等特征，而且在进行实际检测应用时，由于生物传感器的灵敏性以及特异性特征，使得生物传感器在实际检测应用中的应用范围也比较广泛和普遍。
1.4 生物芯片
生物芯片技术是生物检测应用技术中一种新型高新技术，它在实际检测应用中不仅具有最快速和一次性检测数量最大的应用特征，并且在实际检测应用中的适用范围也是最广泛的。生物芯片检测技术主要是利用生物芯片相关信息技术，在检测过程中通过光导原位合成技术以及微量点样技术进行实际检测应用，尤其是在对于一些用于进出口贸易并且对于检测要求较高的食品检测中的应用尤其方便适用。
2 在食品检测中的具体应用
利用生物检测技术进行食品检验应用，在对于食品的检验中主要是针对食品中的有害微生物以及食品成分、品质、残留农药、转基因等情况进行检测应用。
2 .1 有害微生物的检测
生物检测技术在对于食品中的有害微生物检测中，主要是通过生物检测技术中的生物特征对于食品中的有害微生物情况进行检测分析，从而实现对于食品有害微生物传播等的控制，避免对于食品有害微生物对于人体健康的威胁。利用生物检测技术进行食品中有害微生物的检测分析在实际中已经具有较多的应用实例，比如在对于奶制品中的沙门氏菌的检测分析中，就是使用生物检测技术进行检测实现的。应用生物检测技术进行食品有害微生物的有效检测是进行食品有害微生物扩散控制的有效途径。
2.2 食品中残余农药的检测
利用生物检测技术进行食品中残留农药的检测在实际检测应用中的应用实例也非常多。通常情况下，食品中的农药残留成分一旦超标会对于人体健康甚至是生命造成很大威胁，因此应用生物检测技术对于食品中的农药残留成分进行检测分析，对于保证食品安全有着很大的作用。进行食品农药残留成分检测应用的主要生物检测技术以及方法为生物酶技术和生物传感器仪器等，在实际中的应用也较多，比如美国的基于生物检测技术的检测箱等。
2.3成分和品质的检测
利用生物检测技术对于食品成分以及食品质量检测，是保证食品生产质量和对于食品变质情况进行判定的重要途径方法，对于保证食品安全与人体健康有着重要的作用。在进行食品生产成分以及食品品质检测中，应用最多的生物检测技术主要是生物传感器检测方法。生物传感器在对于食品成分的检测应用中，最早是对于食品中的葡萄糖含量进行检测应用，如今生物传感器还可以实现对于食品的气味检测与分析应用。
2.4转基因食品的检测
生物检测技术进行转基因食品的检测是随着社会经济以及生物技术的发展，食品中出现转基因食品种类。转基因食品通常会对于人体健康以及生态环境造成一定的影响，进行转基因食品的检测，有利于对于转基因食品的不利影响进行控制。在使用生物检测技术对于转基因食品进行检测中，主要的检测方法有对于转基因食品的酸检测法以及蛋白质和酶活性特征检测等方法。
结语
总之，对于生物检测技术在食品检验中的应用等进行分析研究，不仅有利于提高生物检测技术水平，推进现代生物技术的发展进步，而且对于食品安全与质量也有很大的保证，具有积极的意义。
参考文献：
[1]罗梅兰，叶云，梁超香.生物检测技术在食品检验中的研究[J].食品与机械.2006（2）.
乳品中主要的有害微生物及其危害
伴随着我国市场经济的快速发展，我国的乳品行业发展迅猛，市场上的乳品生产厂家越来越多，但同样存在乳品安全事件频发的问题。根据我国乳品安全事件的调查，大多都是由污染致病菌引起的。我国的乳品安全防控中，病原菌检测品种为沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌等，当乳品中存在这些病菌时，人体在食用了乳品以后将会出现身体不适的现象，最终引起严重的中毒事件，在危害了人体健康的同时，也对乳品生产企业产生了极为不利的影响，社会影响非常严重。如果病菌或者有害微生物的含量超标严重，甚至会危及生命。
乳品中有害微生物的检测技术
微生物学检测技术
在乳品有害微生物检测中，微生物检测技术属于一种相对传统的检测技术，在利用这一检测技术开展了相应的检测以后，人们可以获得乳品中的活菌总数信息，具体的检测过程中，涉及了准平板计数法和显微镜直接观察法。在这一检测技术出现的早期阶段，因为很多乳品企业的条件有限，这一技术一经出现就受到了很多乳品企业的青睐。作为乳品中有害微生物检测的有效技术，这一检测技术的整体成本偏低，所使用的相关设备也比较简单，虽然如此，检测时的流程复杂且检测耗时长，最终所获得的检测结果可能与实际存在较大的偏差，检测的准确度不够。随着对乳品中有害微生物检测的日渐重视，人们越来越意识到了微生物学检测技术的缺陷，在原有技术基础上开展了相应的技术改良，形成了输水网格滤膜法，采用这一检测方法，可以有效浓缩靶细菌，将检测样品中的抑制因子全部去除，避免菌体受到破坏，使得检测工作可以顺利进行并提高检测结果的准确性。
生物电化学检测技术
生物电化学检测技术在乳品有害微生物检测中的应用也相对较多，根据这一检测技术的原理分析，在检测结果获取时，通过单个电极对生物量产生与消耗电荷的检测，也就可以获得乳品内有害微生物的具体情况。基于生物电化学检测技术的原理，这一检测具有全方位性。微生物存在新陈代谢特征，当处于新陈代谢状态时，微生物将会对培养基中的化学性质出现明显的干扰，在此基础上也就可以进行相应的检测。当然，在乳品检测时，还常常利用还原实验法来进行，用还原实验法开展相应的检测工作时，基本上克服了色素生物灵敏度响度较低对检测结果的不利影响，提高了整体的检测效率，获得的检测结果相对可靠。电导和抗阻法同样属于生物电化学检测，在利用这一检测方法进行有害微生物检测时，大肠杆菌群的检测结果具有极高的精度，但利用这一检测方法时，有关检测人员需在检测之前进行标准曲线的绘制，标准曲线的绘制难度较高，需消耗较长的时间。生物电化学检测技术在应用时，生物传感器是其中不可或缺的检测工具，利用生物传感器中的自动感应模块，就可以获得相应的检测结果，不仅具有极高的检测效率，且整个检测结果的精度高，时间消耗短。
免疫学检测技术
乳品中有害微生物检测中，免疫学检测技术主要利用的是免疫学基础理论，细胞因子存在着不同特点，通过对这些特点的有效利用就可以获得相应的检测结果。不同种类的微生物存在着抗原的区别，而正是因为这种差异性，使得抗原对机体所产生的刺激抗体同样具有各自的特殊性。因此，免疫学检测技术出现的早期阶段，机体感染变质程度的检测涉及了以下几种：利用单克隆抗体，对乳品中微生物的抗原进行相应的检测；利用微生物抗原，获得机体形成的特异性抗体信息。近年来，我国的免疫学检测技术发展速度非常快，比如，酵联免疫吸附技术、酵联荧光免疫吸附技术等，不同的技术下有着各自对应的优缺点，在实际的检测过程中，为了获得准确的检测结果，有关检测人员应根据实际情况，来选择最为恰当的检测技术。免疫学检测技术的种类虽然较多，且不同的技术有着其各自的适用性，但是，整体的检测流程高度相似，首先利用培养皿对病原菌采取富集培养的方式，随后对最终的培养物开展分析和检测。这种检测方式下因为涉及了培养环节，此环节的时间消耗虽然较长，但后续的免疫检测效率却是非常高的，在极短的时间内就可以获得相应的检测结果。
分子生物学技术
分子生物学技术包含了多种技术，主要为：（1）PCR技术，此技术在体外急速扩增特异目标基因，属于一种特殊的技术，在乳品中有害微生物检测的过程中如果选用的是这一技术，可以在较短的时间内获得样品中的微生物信息，对不能进行人工培养的细菌而言，利用这一检测技术来完成检测的技术优势更为突出，完全克服了传统检测技术所存在的不足。但PCR下的整个检测流程相对繁杂，每个环节的操作规范性都会影响到检测结果的精度。PCR检测结果的可靠性可能会受到乳制品成分的影响，因此，为提高检测结果的有效性，应注重前期的乳制品处理。（2）其他分子生物技术，如分析化学技术、ATP生物荧光技术、液相芯片技术等，这些技术在乳品有害微生物检测中的适用范围较广，技术应用频率较高。液相芯片技术在核算研究和免疫分析中的使用相对较多，这一检测技术在这些领域应用时，所获得的检测结果精度高，更具可靠性，完全可以在高通量多指标状态下开展同步的分析与检测。
乳制品中微生物检测的发展方向
近年来，随着人们对乳制品食品安全的关注度有所提升，相关研究人员积极采取了多种方式来进行有害微生物的检测，虽然已有的检测技术和方法已经有多种，但是随着检测工作的逐步开展，未来的微生物检测技术还有着广阔的技术发展空间。
现场检测
在乳品中有害微生物的检测过程中，各种检测技术应用的过程中同样需借助于专有的检测工具和设备来完成，检测仪器越来越表现出智能化、小型化的特征，随着这些检测仪器和设备的现代化程度越来越高，未来的微生物检测中现场检测是一种必然的趋势。
关键词：食品、微生物检测、快速检测技术
食品病原微生物检测是保障食品安全的重要组成部分，依靠采用培养基增菌培养、分离、生化鉴定及革兰染色镜检等传统检测方法，对实验室技术人员的专业技术、操作技能以及工作经验要求极高，操作步骤复杂繁琐，检测周期长，灵敏度低，准确性差，容易出现假阴性或假阳性结果。近年来，微生物快速检测技术发展迅速，运用分子生物学、电子技术、生物化学、免疫学等技术对微生物进行分离、鉴定和计数，与传统检测方法相比，更快、更方便、更灵敏、更准确。
一、主要食品微生物快速检测技术
1 分子生物学技术
（1）PCR技术
通过大量复制目的菌的高度保守的一段或几段特异性DNA并确认这些DN段的大小来完成检测，如果样品中存在目的菌，就能复制出有关特异性DN段，而复制特异性DN段靠聚合酶链反应―PCR技术。
该技术已大量运用到食品微生物检测领域，并形成标准化，如SN/T 1632.2-2005《奶粉中阪崎肠杆菌检验方法 第3部分:荧光PCR方法》、DIN 10135:1999《沙门氏菌聚合酶连锁反应（PCR）检验方法、ISO 20837:2006《食品和动物饲料微生物学―聚合酶链反应（PCR）检测食源病原体―定性检测用样品的制备》
目前利用PCR技术检测病原菌的商品化仪器有被AOAC、USDA-FSIS、Health Canada、AFNOR等权威机构认可的BAX@全自动病原菌检测系统，可检测沙门氏菌、大肠杆菌O157、单增李斯特菌等致病菌，此外还有RiboPrinter@微生物鉴定系统，可鉴定沙门氏菌、大肠杆菌O157、单增李斯特菌和阪崎肠杆菌等致病菌在内的1400多种细菌。
在1996年由美国AB公司推出的实时荧光定量PCR仪，与常规PCR仪相比，它具有特异性更强、有效解决PCR产物污染、自动化程度高，同时能对起始模板进行准确定量等特点。
（2）核酸探针技术
核酸探针是指带有标记的特异DN段。根据碱基互补原则，核酸探针能特异性地与目的DNA杂交，最后用特定的方法测定标记物。探针标记方式为放射性标记、非放射性标记，具有直观、准确等特点，基于核酸探针杂交的基因芯片技术，虽然其灵敏度与PCR技术相当，但其具有高通量、多参数、高精确度和快速分析等特征，所以备受青睐。我国已将此技术引入到行业标准中来，如SN/T 1543-2005《食源性致病菌基因芯片鉴定方法》。
2 免疫学技术
（1）荧光抗体法
用荧光物质标记抗血清的抗体，即抗抗体。使用荧光显微镜观察样品中的目的菌-荧光标记抗体结合物或目的菌-抗体-荧光标记抗抗体结合物来判断结果。在食品微生物检测领域内，国内使用的较多是mini-VIDAS全自动荧光酶标免疫测试系统，该系统已被AOAC、AFNOR等权威机构认可，可检验沙门氏菌、单增李斯特氏菌、大肠杆菌O157、葡萄球菌肠毒素等。
（2）免疫酶技术
以酶标记抗体或抗抗体，抗原与酶标记抗体，或抗原-抗抗结合物与酶标记抗抗体特异性结合。根据酶反应有色反应的有无及其浓度，即可间接推测被检抗原或抗体是否存在及其数量。常用酶技术分为固相免疫酶测定技术、免疫酶定位技术和免疫酶沉淀技术。在食品微生物检验领域内，国内使用比较多的有Reveal@大肠杆菌O157：H7检测系统、Reveal@沙门氏菌检测系统及GeneQuence@李斯特氏菌检测试剂盒、金黄色葡萄球菌乳胶凝集试剂盒等。
（3）免疫磁珠技术
用连接抗体的磁珠捕捉增菌液中的目的菌，然后将捕捉到的抗原即目的菌划线于选择性平板，观察菌落。或用荧光或酶标记的抗抗体进行检测。或用聚合酶链式反应技术进行进一步检测。此技术在ISO 166654:2001《食品和动物饲料微生物学―大肠杆菌O157基准检验方法》上得到了应用。目前可利用该技术对沙门氏菌、大肠杆菌0157、大肠杆菌0145、大肠杆菌O111等进行测试。
（4）免疫层析技术
该技术是一种膜固相免疫测定技术。滴加在膜一端的样品溶液受膜的毛细管作用向另一端移动，犹如层析一般。移动过程中被分析物与固定于膜上某一区域的抗原或抗体结合而被固相化，无关物质则越过该区域而被分离，然后通过标记物的显色来判定实验结果。以胶体金为标记物的实验称为胶体金免疫层析技术，该技术具有简单、快速、准确和无污染等优点，可对食品中大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、布氏杆菌、霍乱弧菌等进行检测。
（5）其它免疫技术
细菌直接计数法主要包括流式细胞仪(flow cytometry，FCM)和固相细胞计数(solid phasecytometry，SPC)法。FCM通常以激光作为发光源，经过聚焦整形后的光束垂直照射在样品流上，被荧光染色的细胞在激光束的照射下产生散射光和激发荧光。光散射信号基本上反映了细胞体积的大小；荧光信号的强度则代表了所测细胞膜表面抗原的强度或其核内物质的浓度，由此可通过仪器检测散射光信号和荧光信号来估计微生物的大小、形状和数量。流式细胞计数具有高度的敏感性，可同时对目的菌进行定性和定量鉴定。目前已经建立了细菌总数、致病性沙门氏菌、大肠埃希氏菌等的FCM检验方法。
3.其它技术
即用型纸片法
3M公司的perrifilmTMPlate@系列微生物测试片，可分别检测菌落总数、大肠菌群计数、霉菌和酵母计数。由RCP Scientific Inc公司开发上市的Regdigel@系列，除上述项目外还有检测乳杆菌、沙门氏菌、葡萄球菌的产品。3M公司生产的PF(Petrifilm)试纸还加入了染色剂、显色剂，增强了菌落的目视效果，而且避免了热琼脂法不适宜受损细菌恢复的缺陷。霉菌快速检验纸片，应用于食品检验中的霉菌具有操作简便，仅需36℃培养，不需要低温设备；快速，仅需2d就可观察结果，比现在的国家标准检验方法缩短3～5d，大大提高了工作效率。纸片法与国标法在霉菌检出率上差异无统计学意义，且菌落典型，易判定。
二、食品微生物快速检测技术的局限性
快速检测技术的评估结果表明，其对于某类食品的性能优于其他食品，很大程度上是由于食品成分干扰所致，有些食品成分对于快速检测方法中所应用的技术是比较麻烦的。例如在采用PCR技术时，食物中的高蛋白、高脂肪对Taq酶具有抑制作用，可能导致检测结果假阴性。同时PCR操作过程要求严格，微量的外源性DNA进入PCR后可以引起无限放大产生假阳性结果。
三、结束语
随着某一快速检测技术更加频繁的使用，其好处与局限性同时变得更加明显，使用者在选择这些快速检测技术时，应考虑此技术的准确性、特异性、实用性、稳定性、灵敏度以及采用此技术的供应价格、认可程度和售后服务等因素，综合判别后进行选择。
参考文献：
[1]雷质文，等.食品微生物实验室质量管理手册[M].北京:中国标准出版社,2006.
[2]李志明，等.食品卫生微生物检验学[M].北京:化学工业出版社,2008.
[3]熊国华，等.实时荧光PCR定量检测食品中的单增李斯特菌［J］．中国食品卫生杂志，2007,19（3）：248-250.
关键词：微生物检验 药品 检验
一、食品微生物检验应注意的问题
1、操作人员的选用和操作要求
实验室应当聘请具有一定微生物学资质的人来操作，并且要经过考核合格后方能上岗。要求其具有较熟练的操作技能，强烈的质量意识，并且严格遵守无菌操作规程，减少人为因素带来的困扰。
操作要求：(1)操作人员牢记无菌观念，整个过程要求无菌操作，严格按照 GB／T4789食品微生物检验标准进行操作。(2)用无菌工具无菌操作取样。(3)按照 GB／T4789标准方法进行数据处理，得出实验结果。
2、设施设备的放置环境
实验室应当具有适宜微生物检验进行的设施设备条件，包括检测设施及辅助设施，并且要特别注意特殊的设备要在特殊的环境下放置和操作。
3、各种设备及药品的正确配置
(1)培养箱、水浴锅 、于热灭菌箱和高压灭菌锅的安装要求：①在首次安装时要校对温度的稳定性和一致性。②记录以上设施其温度稳定性达到平衡时所需要的时间。③要求定期对以上设备进行清洁和消毒。④最好是使用感应器来对运转循环情况进行控制和监控。
(2)药品配置：①培养基采用高压湿热灭菌法，121℃灭菌15分钟。②部分培养基如胆硫乳培养基则需采用煮沸灭菌法。③对于热敏感的培养基采用膜过滤法。
4、样品的采集、运输和保存
采集具有代表性的样品，并且样品采集必须在无菌操作下进行，以防止样品受到外源性污染和细菌的生长。采样用具及包装物必须是灭菌的。在样品的运输和保存过程中应避免日光照射，防止外来物的污染。采样后，应将样品在接近原有贮存温度条件下尽快送往实验室检验。运输时应保持样品完整。一般不应超过3小时。如不能及时运送，应在接近原有贮存温度条件下贮存。
二、食品微生物检验内容和技术
食品微生物检验的内容有以下几类 ：
1、对食品污染程度指示菌的检验。(1)细菌总数又被称为菌落总数，指食品及生活饮用水检样经过处理，在一定条件下经过培养后，所得 1g或1mc检样中所含细菌菌落个数，是判断食品及生活饮用水被污染程度的重要指标。(2)大肠菌群系指一群在37℃培养24h后能发酵乳糖、产配、产气、需氧或兼性厌氧的革兰氏染色阴性无芽孢杆菌。其主要来源于人和牲畜的粪便，所以研究中经常采用粪便污染指标菌来评价生活饮用水及食品的卫生质量。
2、对食品中致病菌的检测。在GB4789食品微生物学检验标准中，已明确规定某些微生物的数量，所以我们除要检测食品污染程度指示菌，如菌落总数、大肠菌群(MPN)的测定外，还有致病菌如金黄色葡萄球菌、沙门氏菌和志贺氏菌等。
食品微生物检验的技术
多年以来，对食品微生物的检测，通常采用琼脂平板培养法，共需2―3d才能完成。近几年各国的许多机构和学者都致力于快速检测技术和方法的研究，已改进和开发了一些快速的检测技术和方法，提高了食品微生物检验的高效性、准确性和可靠性，其中新方法有以下几种。
1、采用电阻抗法。其原理是细菌在培养基内生长繁殖的过程中，将会使培养基中的火分电惰性物质如碳水化合物、蛋白质和脂类等，代谢为具有电活性的小分子物质，其能增加培养基的导电性，从而使阻抗发生变化，所以我们可以通过检测培养基的电阻抗变化情况来判定细菌在培养基中的生长繁殖特性，即可检测出相应的细菌。该法已用于霉菌、大肠杆菌等细菌的检测。
2、采用快速酶触反应及代谢产物的检测。细菌在生长繁殖过程中可合成和释放某些特异性的酶，所以根据其特性来选用相对应的底物和指示剂，并记录反应的结果。如美国3MPetiffilmTM微生物测试片可分别快速测定细菌总数、金黄色葡萄球菌等。
3、采用分子生物学技术。其又包括两种技术：(1)核酸探针技术。根据碱基互补的原则，用特定的方法测定标记物。(2)聚合酶链式反应 (PCR)技术。其原理为通过加热使双链 DNA经裂解成两条单链，成为引物和 DNA聚合酶的模板；然后降低温度，使寡聚核苷酸引物与 DNA分子上的互补序列退火。一般情况下退火温度越高，扩增特异性越好。
4、采用免疫学方法检测细菌抗原和抗体的技术。其有三种技术：(1)荧光抗体检测技术 (IFA)，包括直接法和间接法。直接荧光抗体检测法是在检样上直接滴加已知特异性荧光标记的抗血清，经洗涤后在荧光显微镜下观察结果。间接法是在检样上滴加已知细菌特异性抗血清，待作用后经洗涤，再加入荧光标记的抗体后在荧光显微镜下观察结果。(2)免疫酶技术 (EIA)，其是将抗原、抗体特异性反应和酶的高效催化作用原理结合，是一种新颖且实用的免疫学分析技术。通过共价结合将酶与抗原或抗体结合，形成酶标抗原或抗体，或通过免疫方法使酶与抗酶抗体结合，形成酶抗体复合物。(3)免疫磁珠分离法 (IMS)，即应用抗体包被的免疫磁珠，用一个磁场装置收集铁珠。
5、采用仪器法。(1)微型全自动荧光酶标分析仪(Mini―VIDAS)，其主要采用具有优异的敏感性和特异性的酶联荧光技术(ELFA)，所测的荧光与抗体中抗原的含量成正比。(2)全自动微生物分析系统 (Vietk―AMS)。其可以同时对60-~480个样品进行分析，并且鉴定时间只需 2～3h，这是效率非常高的一个检验系统，并且也是今后食品微生物检验技术发展的一个方向。
三、总结
总而言之，我们在对食品微生物检验时要遵守职业道德，严谨科学态度，注意各个环节来确保微生物检验数据的准确性，为食品卫生和安全提供可靠的依据。并且随着现代技术的发展，今后食品微生物检验技术的发展方向会是：(1)采用快速和大批量的检验方法，来提高检验效率；(2)形成标准化的实验条件；(3)提高和保证检验的精度和灵敏度。
参考文献：
[1] 张洁梅.食品微生物检验技术的研究进展[J].现代食品科技,2005,21,(2):221-222.
【关键词】HIV病毒；分子生物学检测；进展
艾滋病病毒（HIV）主要侵袭人体免疫系统，导致人体免疫缺陷发生多种感染疾病或肿瘤。艾滋病的不可治愈及其快速传播使患者不断增多，2012年全球感染总人数已达3900万人，中国近半艾滋病病毒感染者尚未发现，为了防止艾滋病的大规模流行，艾滋病的检测工作越发重要。目前筛查的免疫学方法，由于灵敏度低，漏检窗口期和新近感染病毒的感染者，而以核酸检测为代表的分子生物学技术，灵敏度和特异性均显著提高，明显缩短检出病原体的窗口期，是HIV诊断方法和诊断试剂持续发展的主要方向，对遏制艾滋病的传播蔓延有重要意义。
1 HIV生物学特性
HIV呈圆形或椭圆形，直径900～140nm，外层为类脂包膜，成分是外膜糖蛋白（gp120）和跨膜糖蛋白（gp41），核心由RNA逆转录酶、DNA多聚酶和结构蛋白等组成，基因组除了具有逆转录病毒的基本结构——基因长末端重复序列（LTR）、核心蛋白（gag）、聚合蛋白（po1）、包膜蛋白（env）gF，还有非常复杂的调控机制，包括tat、rev、nef、vif、vpr、vpu等调节基因，其作用是在转录、翻译、装配等各个环节对病毒的生长和繁殖起调节作用。HIV基因组中存在3个gag-pol- env.Gag基因编码的核心蛋白均位于病毒的核酸蛋白体上，P17位于白与壳层之间的基质上，包被于包膜蛋白的内部。核衣壳包被于内部核酸的，由主要的P24和P40及P55组成，其结构比较稳定，是HIV-1型的特异性蛋白。Env编码包膜蛋白即gp120和gp41，起协助HIV进入宿主细胞的作用。聚合酶蛋白包括P66、P51和P31，它位于病毒的核区内，并与病毒核酸紧密相关[1]。
根据env基因V3段碱基排列的不同，HIV-1分为11个亚型即A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、M和0亚型，HIV-2分为6个亚型[2]，不同国家和地区有相对优势亚型，HIV亚型在流行病学、诊断、临床、试剂选择、药物筛选和疫苗研制上有着重要意义。
2 HIV-1的感染机制及感染标志
病毒侵入人体后，通过病毒表面gpl20在化学因子CCR5或CXCR4帮助下与细胞表面受体CD4分子结合，然后在gp41的协助下HIV的膜与CD4+细胞的细胞膜相融合，病毒核心蛋白及RNA进入胞浆。两条RNA+在逆转录酶作用下成DNA-，在DNA多聚酶的作用下复制DNA，此DNA部分存留在胞浆内产生系列变化，然后在细胞膜上装配成新病毒，再感染其它细胞。HIV感染后，首先能够监测到病毒RNA，其次是p24抗原，最后是抗体[3]。
3 分子生物学检测技术
随着分子生物学检测技术快速发展，HIV RNA或DNA检测得到应用，核酸检测已是艾滋病实验室诊断的主要发展方向[4]，在HIV感染的监测、诊断、研究、疗效观察及预后判断等方面均发挥着越来越大的作用，主要有定性和定量两类。
3.2 定性检测
3.2.1 原位杂交（insite hydzmion）
应用特定的标记探针以分子杂交法直接检测标本中的HIV病毒靶核酸，起初标记探针是放射性标记，后来逐渐发展为酶标记或化学发光标记等等。原位杂交的阳性率比聚合酶链反应（PCR）略低，随着核酸扩增技术的出现并广泛使用，基因探针技术也就逐渐失去应用意义。
3.2.2 聚合酶链反应技术（PCR）
PCR是一种以核酸生物学为基础的分子生物学诊断技术。基本原理类似于DNA的天然复制过程，其特异性依赖于与靶序列两端互补的寡核苷酸引物。PCR由变性—退火—延伸三个基本反应步骤构成。患者感染HIV 1～14d后血浆中能检测出HIV RNA，可用于急性感染期患者、抗体检测不确定等情况的辅助诊断或用于血液筛查，尤其在HIV阳性母亲产下的婴儿是否感染HIV的诊断中有着非常重要的意义，前病毒DNA PCR检测法对出生48h内的婴儿检测敏感性为38%，出生14d的婴儿检测敏感性达93%[5]。
3.2.3 逆转录多聚酶链反应技术（RT-PCR）
RT-PCR技术通过对RNA逆转录酶的应用实现，即将病毒RNA逆转录DNA，接着进行PCR，指数扩增DN段，将放大产物变性并与多孔板结合，利用酶联系统进行检测。RT-PCR技术可在2h内扩增产物达到凝胶电泳或实时荧光法可检测的水平，准确定量的RT-PCR方法已被许多商业实验室证实，目前多种改良的快速RT-PCR检测方法应用于HIV的快速临床诊断[6，7]。
PCR灵敏度高、特异性强、操作简便，但易污染出现假阳性结果；此外，HIV基因的多样性，尚无一套引物能够覆盖所有的HIV序列，限制了检测敏感性，因此，阳性结果还须核酸序列测定加以确认。HIV核酸定性检测阳性结果可作为HIV 抗体窗口期的早期诊断的辅助指标，但不能单独用于HIV感染的确诊，成为限制PCR对于HIV感染诊断的临床应用。
3.3 定量检测
HIV核酸定量检测即病毒载量测定，感染HIV后病情发展速度直接与血浆中病毒载量呈正比。在其他血清学和病毒学标志出现前检出病毒核酸，使窗口期缩短6～11.5d，且慢性潜伏期也能检出，便于早期辅助诊断；HIV病毒载量常用于用于评估疾病病程、监测抗病毒治疗成效、选择抗病毒治疗方案；还可用于鉴定出生后18个月内的婴儿血液中的HIV-IgG抗体是否来自于母体，婴儿是否感染HIV（母婴诊断）。当前，常用的定量检测方法有较高的敏感性、特异性和可重复性。
3.3.1 分支DNA信号扩大系统（bDNA）
bDNA是指人工合成带有侧链的DN段标记被激发的标记物，利用发光强度与样品中HIV RNA含量成比例，可通过发光强度来定量检测血浆中HIV-1型RNA的一种方法。bDNA作为一种定量核酸检测方法具有对检测靶序列变异的更强识别能力，目前发展到灵敏度更好的、具有靶序列放大系统的第三代bDNA有数十个覆盖整个基因组的探针，不仅可用于检测HIV感染，可以方便地检测HIV的部分变异株，且可用于疗效观察，文献报道其为一种高灵敏度及特异性的方法[8，9]。与PCR相比bDNA不存在扩增物的交叉污染，但灵敏度不如PCR，提高bDNA的灵敏度仍是难点[10]。
3.3.2 核酸序列依赖的扩增系统（NASBA）
NASBA是以RT-PCR为基础，由一对引物介导的、连续均一的、体外特异性核苷酸序列等温扩增RNA的新技术，原理是提取病毒RNA，加入AMV逆转录酶、核酸酶H（Rnase H）、T7RNA聚合酶和引物进行扩增。NASBA无需热循环装置，只在一个温度下进行（42℃），即可扩增大量拷贝的RN段。对不同条件的实验室可以一次扩增足量的RNA用于多次研究和直接使用肝素抗凝的血浆样品，适合冻存血浆的回顾性分析。其高效扩增的特性，能与多孔板酶介导的显像技术及实时荧光检测结合。因扩增产物的不稳定性特征，对传染病病原的定性、定量检测，减少了分子诊断实验室扩增产物的交叉污染。但操作较繁琐，不便于大批量处理，且扩增时退火温度较低，容易引起污染，当前，NASBA已应用于HIV-1的分子诊断[10]。
3.3.3 转录介导的扩增系统（TMA）
TMA技术原理与NASBA大致相同，差别是TMA利用MMLV逆转录酶及T7 RNA聚合酶两种酶，MMLV逆转录酶既有逆转录酶的活性又具有RNA酶H活性，反应温度为41.5℃，1h内RNA模板扩增约109倍。相比p24抗原检测，TMA技术可缩短窗口期6 d，比HIV抗体检测缩短14 d [11]。
3.3.4 连接酶酶促链式反应 （LCR）
LCR法是基于靶分子依赖的寡核苷酸探针相互连接的一种探针扩增技术，原理是由两段数l0个核苷酸组成的单链DNA探针与目标序列杂交，将被检测物中的特异性片段进行扩增，检测扩增产物。LCR既可扩增，又可检测DNA突变，对已知突变类型的基因诊断是一个切实有效可行的方法，是随PCR后一种较有发展前景的体外扩增新技术。
3.3.5 实时荧光定量PCR技术
实时荧光定量PCR技术的应用使HIV核酸检测技术又进入到一个新境界。原理是在PCR反应体系中加入荧光基团，利用荧光信号实时监测整个PCR进程，最后通过标准曲线对未知模板进行定量分析。一般使用TaqMan探针或Sybr Green荧光染料。但Sybr Green染料不能区别目的产物和非目的产物，使结果有偏差，目前广泛使用的是TaqMan探针技术。荧光实时PCR则可以进行实时检测，改变了传统的电泳终点检测，得到相应的S型扩增曲线，其不但可以进行定性检测，更重要的是可以进行定量检测。与常规相比，具有特异性强、自动化程度高、有效解决污染问题等特点，能够检测血浆中的病毒载量及血液中单个核细胞的前病毒载量。美国PE公司1996年发明TaqMan技术[12]，已广泛应用于基因检测， 国内2002年4月深圳匹基公司获批准第一个生产HIV荧光PCR检测试剂盒，并应用于临床诊断，国产实时荧光RT-PCR试剂检测HIV-1血浆病毒载量与进口试剂相比具有较好的相关性[13]，并具有价格低廉的优势，已在临床逐步推广应用。
3.3.6 PCR-ELISA
PCR-ELISA技术是PCR扩增以后，在微孔板上借用酶联免疫吸附试验（ELISA）的原理，使用酶标抗体，进行固相杂交来实现定量。该技术是一种具有很高灵敏度和特异性的方法[14]，但ELISA是一个开放性的反应，扩增后进行ELISA反应，容易产生污染引起假阳性，同时操作过程较繁琐，临床上难以广泛应用。
3.3.7 基因芯片技术
是PCR技术与核酸分子杂交相结合，通过对HIV基因组分析，将该病毒的高度保守序列作为鉴定指标，可直接对病毒病原体进行检测，显著提高了诊断的准确性。1996年，Kozal等[15]研制出一种DNA芯片，对HIV-1逆转录酶及蛋白酶的基因突变进行筛选，并跟踪监测HIV拮抗药物的产生和突变、疾病相关基因型以及患者在治疗中的反应。1998年，Hauser等[16]应用DNA芯片技术在艾滋病患者出现抗体反应前检测HIV，对艾滋病的早期诊断有十分重要的意义。Affy-nletrix公司和Roche Mo1ecular公司合作生产的新一代诊断试剂盒，利用RMS实验室的PCR扩增技术和DNA芯片技术结合检测艾滋病患者的HIV耐药反应。HIV PRT440也已广泛用于HIV-l病毒的测序、分型及多态性分析[17] 。基因表达谱研究可以高通量在检测基因表达信息[18]。国内也有文献报道采用基因芯片检测HIV[19，20] 。由此可见，基因芯片在鉴定HIV感染中具有其他方法无可比拟的优越性。
尽管基因芯片技术需要进一步的不断完善，但完全可以预计在不久的将来其应用前景会锦上添花。不单限于HIV的耐药性检测和基因诊断，可以让许多感染性疾病病原体的基因集中在一张芯片上，同时对其进行感染诊断。
总之，分子生物学检测技术有助于HIV感染者的早发现、早诊断、早治疗，也有助于对治疗艾滋病药物的疗效评价、预测和监测疾病进程，减少艾滋病对个人、家庭及社会的危害。随着HIV分子生物学技术在高特异性、高敏感性、快速、自动化等方面的不断进步，HIV分子诊断可望成为艾滋病诊断标准之一，并通过对HIV突变及个体遗传差异的检测指导抗病毒治疗，为人类遏止艾滋病的流行发挥重要的作用。
参考文献：
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艾滋病病毒（HIV）主要侵袭人体免疫系统，导致人体免疫缺陷发生多种感染疾病或肿瘤。艾滋病的不可治愈及其快速传播使患者不断增多，2012年全球感染总人数已达3900万人，中国近半艾滋病病毒感染者尚未发现，为了防止艾滋病的大规模流行，艾滋病的检测工作越发重要。目前筛查的免疫学方法，由于灵敏度低，漏检窗口期和新近感染病毒的感染者，而以核酸检测为代表的分子生物学技术，灵敏度和特异性均显著提高，明显缩短检出病原体的窗口期，是HIV诊断方法和诊断试剂持续发展的主要方向，对遏制艾滋病的传播蔓延有重要意义。
1 HIV生物学特性
HIV呈圆形或椭圆形，直径900～140nm，外层为类脂包膜，成分是外膜糖蛋白（gp120）和跨膜糖蛋白（gp41），核心由RNA逆转录酶、DNA多聚酶和结构蛋白等组成，基因组除了具有逆转录病毒的基本结构——基因长末端重复序列（LTR）、核心蛋白（gag）、聚合蛋白（po1）、包膜蛋白（env）gF，还有非常复杂的调控机制，包括tat、rev、nef、vif、vpr、vpu等调节基因，其作用是在转录、翻译、装配等各个环节对病毒的生长和繁殖起调节作用。HIV基因组中存在3个gag-pol- env.Gag基因编码的核心蛋白均位于病毒的核酸蛋白体上，P17位于白与壳层之间的基质上，包被于包膜蛋白的内部。核衣壳包被于内部核酸的，由主要的P24和P40及P55组成，其结构比较稳定，是HIV-1型的特异性蛋白。Env编码包膜蛋白即gp120和gp41，起协助HIV进入宿主细胞的作用。聚合酶蛋白包括P66、P51和P31，它位于病毒的核区内，并与病毒核酸紧密相关[1]。
根据env基因V3段碱基排列的不同，HIV-1分为11个亚型即A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、M和0亚型，HIV-2分为6个亚型[2]，不同国家和地区有相对优势亚型，HIV亚型在流行病学、诊断、临床、试剂选择、药物筛选和疫苗研制上有着重要意义。
2 HIV-1的感染机制及感染标志
病毒侵入人体后，通过病毒表面gpl20在化学因子CCR5或CXCR4帮助下与细胞表面受体CD4分子结合，然后在gp41的协助下HIV的膜与CD4+细胞的细胞膜相融合，病毒核心蛋白及RNA进入胞浆。两条RNA+在逆转录酶作用下成DNA-，在DNA多聚酶的作用下复制DNA，此DNA部分存留在胞浆内产生系列变化，然后在细胞膜上装配成新病毒，再感染其它细胞。HIV感染后，首先能够监测到病毒RNA，其次是p24抗原，最后是抗体[3]。
3 分子生物学检测技术
随着分子生物学检测技术快速发展，HIV RNA或DNA检测得到应用，核酸检测已是艾滋病实验室诊断的主要发展方向[4]，在HIV感染的监测、诊断、研究、疗效观察及预后判断等方面均发挥着越来越大的作用，主要有定性和定量两类。
3.2 定性检测
3.2.1 原位杂交（insite hydzmion）
应用特定的标记探针以分子杂交法直接检测标本中的HIV病毒靶核酸，起初标记探针是放射性标记，后来逐渐发展为酶标记或化学发光标记等等。原位杂交的阳性率比聚合酶链反应（PCR）略低，随着核酸扩增技术的出现并广泛使用，基因探针技术也就逐渐失去应用意义。
3.2.2 聚合酶链反应技术（PCR）
PCR是一种以核酸生物学为基础的分子生物学诊断技术。基本原理类似于DNA的天然复制过程，其特异性依赖于与靶序列两端互补的寡核苷酸引物。PCR由变性—退火—延伸三个基本反应步骤构成。患者感染HIV 1～14d后血浆中能检测出HIV RNA，可用于急性感染期患者、抗体检测不确定等情况的辅助诊断或用于血液筛查，尤其在HIV阳性母亲产下的婴儿是否感染HIV的诊断中有着非常重要的意义，前病毒DNA PCR检测法对出生48h内的婴儿检测敏感性为38%，出生14d的婴儿检测敏感性达93%[5]。
3.2.3 逆转录多聚酶链反应技术（RT-PCR）
RT-PCR技术通过对RNA逆转录酶的应用实现，即将病毒RNA逆转录DNA，接着进行PCR，指数扩增DN段，将放大产物变性并与多孔板结合，利用酶联系统进行检测。RT-PCR技术可在2h内扩增产物达到凝胶电泳或实时荧光法可检测的水平，准确定量的RT-PCR方法已被许多商业实验室证实，目前多种改良的快速RT-PCR检测方法应用于HIV的快速临床诊断[6，7]。
PCR灵敏度高、特异性强、操作简便，但易污染出现假阳性结果；此外，HIV基因的多样性，尚无一套引物能够覆盖所有的HIV序列，限制了检测敏感性，因此，阳性结果还须核酸序列测定加以确认。HIV核酸定性检测阳性结果可作为HIV 抗体窗口期的早期诊断的辅助指标，但不能单独用于HIV感染的确诊，成为限制PCR对于HIV感染诊断的临床应用。
3.3 定量检测
HIV核酸定量检测即病毒载量测定，感染HIV后病情发展速度直接与血浆中病毒载量呈正比。在其他血清学和病毒学标志出现前检出病毒核酸，使窗口期缩短6～11.5d，且慢性潜伏期也能检出，便于早期辅助诊断；HIV病毒载量常用于用于评估疾病病程、监测抗病毒治疗成效、选择抗病毒治疗方案；还可用于鉴定出生后18个月内的婴儿血液中的HIV-IgG抗体是否来自于母体，婴儿是否感染HIV（母婴诊断）。当前，常用的定量检测方法有较高的敏感性、特异性和可重复性。
3.3.1 分支DNA信号扩大系统（bDNA）
bDNA是指人工合成带有侧链的DN段标记被激发的标记物，利用发光强度与样品中HIV RNA含量成比例，可通过发光强度来定量检测血浆中HIV-1型RNA的一种方法。bDNA作为一种定量核酸检测方法具有对检测靶序列变异的更强识别能力，目前发展到灵敏度更好的、具有靶序列放大系统的第三代bDNA有数十个覆盖整个基因组的探针，不仅可用于检测HIV感染，可以方便地检测HIV的部分变异株，且可用于疗效观察，文献报道其为一种高灵敏度及特异性的方法[8，9]。与PCR相比bDNA不存在扩增物的交叉污染，但灵敏度不如PCR，提高bDNA的灵敏度仍是难点[10]。
3.3.2 核酸序列依赖的扩增系统（NASBA）
NASBA是以RT-PCR为基础，由一对引物介导的、连续均一的、体外特异性核苷酸序列等温扩增RNA的新技术，原理是提取病毒RNA，加入AMV逆转录酶、核酸酶H（Rnase H）、T7RNA聚合酶和引物进行扩增。NASBA无需热循环装置，只在一个温度下进行（42℃），即可扩增大量拷贝的RN段。对不同条件的实验室可以一次扩增足量的RNA用于多次研究和直接使用肝素抗凝的血浆样品，适合冻存血浆的回顾性分析。其高效扩增的特性，能与多孔板酶介导的显像技术及实时荧光检测结合。因扩增产物的不稳定性特征，对传染病病原的定性、定量检测，减少了分子诊断实验室扩增产物的交叉污染。但操作较繁琐，不便于大批量处理，且扩增时退火温度较低，容易引起污染，当前，NASBA已应用于HIV-1的分子诊断[10]。
3.3.3 转录介导的扩增系统（TMA）
TMA技术原理与NASBA大致相同，差别是TMA利用MMLV逆转录酶及T7 RNA聚合酶两种酶，MMLV逆转录酶既有逆转录酶的活性又具有RNA酶H活性，反应温度为41.5℃，1h内RNA模板扩增约109倍。相比p24抗原检测，TMA技术可缩短窗口期6 d，比HIV抗体检测缩短14 d [11]。
3.3.4 连接酶酶促链式反应 （LCR）
LCR法是基于靶分子依赖的寡核苷酸探针相互连接的一种探针扩增技术，原理是由两段数l0个核苷酸组成的单链DNA探针与目标序列杂交，将被检测物中的特异性片段进行扩增，检测扩增产物。LCR既可扩增，又可检测DNA突变，对已知突变类型的基因诊断是一个切实有效可行的方法，是随PCR后一种较有发展前景的体外扩增新技术。
3.3.5 实时荧光定量PCR技术
实时荧光定量PCR技术的应用使HIV核酸检测技术又进入到一个新境界。原理是在PCR反应体系中加入荧光基团，利用荧光信号实时监测整个PCR进程，最后通过标准曲线对未知模板进行定量分析。一般使用TaqMan探针或Sybr Green荧光染料。但Sybr Green染料不能区别目的产物和非目的产物，使结果有偏差，目前广泛使用的是TaqMan探针技术。荧光实时PCR则可以进行实时检测，改变了传统的电泳终点检测，得到相应的S型扩增曲线，其不但可以进行定性检测，更重要的是可以进行定量检测。与常规相比，具有特异性强、自动化程度高、有效解决污染问题等特点，能够检测血浆中的病毒载量及血液中单个核细胞的前病毒载量。美国PE公司1996年发明TaqMan技术[12]，已广泛应用于基因检测， 国内2002年4月深圳匹基公司获批准第一个生产HIV荧光PCR检测试剂盒，并应用于临床诊断，国产实时荧光RT-PCR试剂检测HIV-1血浆病毒载量与进口试剂相比具有较好的相关性[13]，并具有价格低廉的优势，已在临床逐步推广应用。
3.3.6 PCR-ELISA
PCR-ELISA技术是PCR扩增以后，在微孔板上借用酶联免疫吸附试验（ELISA）的原理，使用酶标抗体，进行固相杂交来实现定量。该技术是一种具有很高灵敏度和特异性的方法[14]，但ELISA是一个开放性的反应，扩增后进行ELISA反应，容易产生污染引起假阳性，同时操作过程较繁琐，临床上难以广泛应用。
3.3.7 基因芯片技术
是PCR技术与核酸分子杂交相结合，通过对HIV基因组分析，将该病毒的高度保守序列作为鉴定指标，可直接对病毒病原体进行检测，显著提高了诊断的准确性。1996年，Kozal等[15]研制出一种DNA芯片，对HIV-1逆转录酶及蛋白酶的基因突变进行筛选，并跟踪监测HIV拮抗药物的产生和突变、疾病相关基因型以及患者在治疗中的反应。1998年，Hauser等[16]应用DNA芯片技术在艾滋病患者出现抗体反应前检测HIV，对艾滋病的早期诊断有十分重要的意义。Affy-nletrix公司和Roche Mo1ecular公司合作生产的新一代诊断试剂盒，利用RMS实验室的PCR扩增技术和DNA芯片技术结合检测艾滋病患者的HIV耐药反应。HIV PRT440也已广泛用于HIV-l病毒的测序、分型及多态性分析[17] 。基因表达谱研究可以高通量在检测基因表达信息[18]。国内也有文献报道采用基因芯片检测HIV[19，20] 。由此可见，基因芯片在鉴定HIV感染中具有其他方法无可比拟的优越性。
尽管基因芯片技术需要进一步的不断完善，但完全可以预计在不久的将来其应用前景会锦上添花。不单限于HIV的耐药性检测和基因诊断，可以让许多感染性疾病病原体的基因集中在一张芯片上，同时对其进行感染诊断。
总之，分子生物学检测技术有助于HIV感染者的早发现、早诊断、早治疗，也有助于对治疗艾滋病药物的疗效评价、预测和监测疾病进程，减少艾滋病对个人、家庭及社会的危害。随着HIV分子生物学技术在高特异性、高敏感性、快速、自动化等方面的不断进步，HIV分子诊断可望成为艾滋病诊断标准之一，并通过对HIV突变及个体遗传差异的检测指导抗病毒治疗，为人类遏止艾滋病的流行发挥重要的作用。
参考文献：
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关键词：虚拟实验；生物产品分析与检测技术；应用
中图分类号：G434 文献标志码：B 文章编号：1673-8454（2016）19-0072-03
《生物产品分析与检测技术》是研究与生物工程有关产品的物质成分及其含量测定理论和实际操作技能的一门学科。分析与检测工作在生产中起着“眼睛”的作用，通过对生产原辅料、半成品和成品的检验，可掌控生产情况，及时发现生产中存在的问题，以保证产品的质量。《生物产品分析与检测技术》为湖北生物科技职业学院生物技术及应用专业的专业核心课，是一门理论和生产实际密切结合的应用性课程，实验教学是课程教学活动的重要环节。然而，随着高职院校的扩招，学生数量逐年增多，给传统实验教学带来了巨大的挑战，教学所需仪器设备特别是大型分析仪器的不足与实验经费相对短缺的问题日益突出，严重影响了实验教学质量。在教学中引入虚拟实验进行教学，是对传统实验的必要和有益的补充，既节约了大量的实验经费，也使实验在时间和空间上得到有效延展，激发了学生学习的积极性和主动性，提高了实验教学效果。
一、传统实验教学存在的主要问题
1.实验场地有限，分析仪器台套数不足
实验场地小，设备购置少，实验多采取学生分组分批教学，很难保证学生人人都有机会参与整个实验过程，难以激发学生的积极性。学生人数多，人均设备台套数相对减少，经常造成一人做多人看的局面，不能很好的满足学生实验的需求。
2.实验课时少，实验安排不够灵活
实验教学学时有限，时间和地点一般较固定，学生难以进行深入的探索和系统的练习，且实验多以验证性、单项实验为主，缺少综合性、设计性实验内容，导致学生综合实验实训技能锻炼不足，创新性不强。
3.教学方式单一，学生兴趣不高
目前的实验教学仍主要采用以教师讲，学生听为主的教学形式，教学方式单一且内容较枯燥，不能很好的激发学生的兴趣。
4.存在操作安全，环境污染等隐患
分析检测实验中部分试剂是危险的化学品，如果操作不当会发生安全事故；同时，实验过程中排放的“三废”也会对环境造成污染。
5.考核评价方式单一
实验考核主要采用平时表现和实验报告为主的单一评价方法，无法真实全面的评价学生对知识的掌握情况。这就导致学生存在应付心理，只注重实验报告的书写，而忽略了实验过程的体验。
二、虚拟实验的优势
1.低污染、高安全
在分析检测实验中，学生不可避免的会接触一些腐蚀性、毒性、易燃易爆的试剂和气体，如不注意，对学生的安全会存在一定的隐患。虚拟实验在网络和计算机上进行，不会接触到有毒试剂和气体，不会因操作失误而造成安全事故。而且虚拟实验基本不会产生“三废”，安全无污染。
2.低成本、高效率
分析检测的许多实验做起来耗时且需要昂贵的试剂，实验成本高，学生不可能重复实验。而虚拟实验不需要药品试剂，可实现“0库存”，节约实验成本。通过虚拟实验可以缩短实验时间，实验效率高。
3.全天候、无限制
虚拟实验不像传统实验受限于时间、空间，将虚拟实验项目挂接到校园网站上，学生可以全天候无限制访问，反复练习，随到随学，自主安排，具有更大的灵活性。
4.可共享、易更新
虚拟实验建立在网络的基础上，同一院校的各系部之间以及不同院校之间都可以进行资源的开放和共享。既实现了有限资源的效益最大化，又加强了校际间的交流与合作。相对于传统分析检测仪器设备的更新，虚拟实验更新速度更快，成本更低，能及时吸纳新方法、新设备，时效性更好。
三、虚拟实验在教学中的应用
1.用于学生课前预习
课前通过虚拟实验进行预习，可提高现场实验的效率及成功率。如滴定分析操作，学生可能会忽略一些操作细节（如滴定管的检漏、排气、读数、滴定姿势等），通过虚拟实验演练可以反复操作、强化细节。而对于仪器分析实验，虚拟实验的感官真实性为学生提供了直接观看实验过程或进行操作的机会，提升了学生的预习积极性和预习效果。在此基础上再进行实际操作演练，实验目的更明确，对一些实验细节和注意事项把握给到位，实验操作更顺利，效率和成功率大大提高。
2.用于教师课堂演示
将虚拟实验用于课堂演示，可以将枯燥的理论、繁琐的操作步骤、生硬的仪器构造描述变得直观易懂。尤其是一些大型分析仪器不可随时搬动，部件不可随便拆解，不方便用于课堂演示。此时，采用虚拟实验模拟演示实验过程，将理论与实验教学有机融合，加强了学生的具体化认知，提高了学生的兴趣。
3.用于学生实操演练
在分析检测实验课中，目前存在实验室少、仪器短缺和陈旧等问题，往往是4-5人一组分组实验，很难保证每位学生都有独立完成实验的机会，尤其是大型贵重仪器如原子吸收分光光度计、气相色谱仪、高效液相色谱仪等，学生更是接触得少之又少。采用虚拟实验不仅效果逼真，而且耗时更短，可实现“一人一机”的独立操作，大大的提升了训练的效果。
4.用于成绩考核评价
采用虚拟实验自带的考核评价系统对学生进行过程性考核，丰富了考核方式。与传统的实验报告为主的考核方式相结合，可以更全面、客观、公正的考查学生的知识掌握情况。
四、虚拟实验应用效果调查
在《生物产品分析与检测技术》课程教学中引入物理分析、化学分析及大型仪器分析三个虚拟实验模块，具体实验项目见表1。为了客观评价虚拟实验的应用效果，对2011、2012、2013级生物技术及应用专业的学生进行了问卷调查，共收到有效问卷107份，问卷调查结果统计见表2。
通过问卷调查，学生普遍认为很有必要开展虚拟实验教学，虚拟实验的应用提高了学习兴趣，加深了对理论知识的理解，提高了解决实际问题的能力，对实验操作技能也有一定的帮助，是一种很好的辅助教学方式。但也存在一些不足，多数学生认为实验项目的编排仅局限在教材的内容，制作比较单一，操作过程的交互性不够，实验环境还不能因人而异，缺乏个性化，没有给学生提供足够的探索学习的空间，离学生的要求有距离，还需要加大投入，不断改进和完善。
五、结语
虚拟实验借助于多媒体、仿真和虚拟现实等技术在计算机上模拟真实实验环境进行操作，构建了开放性的教学环境，打破了时空限制，调动了学生学习的积极性和主动性。虚拟实验节约了大量的试剂和实验仪器的费用，安全、环保、高效，给实验教学的改革注入了新的活力。但是虚拟实验也存在不足，如虚拟实验条件过于理想化，且电脑鼠标操作缺乏真实体验，不能取代实际操作技能的训练。所以，我们在实验教学中必须将虚拟实验与真实实验结合起来使用，取长补短，优势互补，才能取得更好的效果。
参考文献：
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1生物检测的概念
生物检测，是刚兴起不久的一种用于检测环境污染情况的新型技术，由生物检测理论发展而来。生物检测的最终目标是为环境监测提供具体且实际的生物学依据。这些依据大多通过分析、比较生物基因、生物结构等相关因素在现实环境中的变化情况得来。一般情况下，环境中一旦有污染物侵入，相关生态系统就会产生相应变化，与该系统对应的结构或功能也会随之发生变化。这种系列变化类似于蝴蝶效应，有着牵一发而动全身的效果。同时，这些变化最终会以特殊方式呈现出来，让人们能够更加直观地了解和分析这种变化。常规来讲，这些变化的最终表现形式不外乎两种，一种是分子性能的改变，一种是细胞结构的改变。总而言之，生物检测就是利用相关仪器、技术、理论等对这些变化及其引发的相关问题进行检测、控制。
2生物检测技术的特点及优势分析
对比其他环境监测，生物检测的特点更为明显，其优势也更加显著。生物检测技术的特点主要有八点，即简便性、经济性、连续性、灵敏性、直观性、长期性、非破坏性以及综合探测性。而生物检测技术的优势则可归纳为三点：第一点，生物检测技术比传统检测方式更加全面。采用生物检测技术能够对监测对象的生长环境极其变化进行整体系统地分析，能够具体、直观地知道污染状况。第二点，生物检测技术比传统检测方式更加精准。传统的检测方式仅用于分析检测对象，对其他指标的说服力较弱，同时也不具备相应指标的评价能力。而生物检测技术不同，生物检测不仅能够系统分析检测对象，并能通过分析研究生物内部情况准确知道引发环境变化的具体污染物。第三点，生物检测技术对个别特殊物质的检测灵敏度高于传统检测技术。在无法判定污染物的具体组成物质时，可以通过生物检测技术中的生物富集、生物放大以及生物累积等相关效应进行检测。
3生物检测在环境监测中的具体应用
3.1土壤污染方面
常见的用于土壤污染方面的生物检测有以下三种：第一种，动物检测法。选择对土壤中有害物质反应极为灵敏的动物进行土壤检测或土壤污染观察。作为敏感度极高的动物，蚯蚓经常被选为土壤质量检测的最佳对象。第二种，植物检测法。选择合适的植物作为指示性植物，以检测土壤的污染情况。部分植物对某种特定有害物质的反应极为敏感，一旦土壤中含有该物质，植物就会立即作出反应。第三种，微生物检测法。这是通过分析微生物在土壤中生长的前后情况而进行的土壤污染检测。土壤中正常存在防线菌、霉菌等在受到污染后会引发微生物群的集体改变，通过这种方法能够对土壤污染情况及相应状况进行整体分析和全面评价。
3.2大气污染方面
针对大气污染方面，人们常用的生物检测方法也有三种。第一种，SO2指示植物法。这种方法常用的指示植物有苔藓、水杉等，这些植物在受到SO2污染后会呈现特定的特征，即叶子或叶子维管束部分出现形状、颜色改变等情况，同时还会出现各种颜色的伤斑。第二种，氟化物指示对象。这类方法的常用指示植物有梅、大蒜、杏、大蒜等，与第一种同理，这些植物在接触到氟化物污染时，其叶片形状会变为尖形，伤斑多为红褐色。第三种，NO2指示植物。柑橘、向日葵等植物受到污染时，叶子会出现不规则性伤斑，颜色变白或变黄褐色。综合来讲，对于大气污染，生物检测的基本原理就是利用植物对特定污染气体的反应进行气体污染情况检测和空气质量分析。
3.3水体污染方面
针对水体污染，常见的生物检测方法就只有两种，一种是指示生物法，另一种是微型生物群落检测法。前者属于最为经典的生物水体污染检测，是利用指示生物来感知水体中是否有其敏感的污染物种类存在，并不断深入分析水体污染物的相应情况。由于指示生物的生长活动地点都比较固定，其生命周期也相对教长。由此，便可对水体进行前后对比分析，并轻易研究出水体污染物质及其污染情况。而后者则是对整个水体中的微型生物群落进行比对分析。在具体的检测过程中，聚氨酯塑料法的运用最为广泛。通过在污染水质中放入聚氨酯塑料或泡沫，能够快速收集水质中的微生物，将这些微生物作为检测对象。通过对比分析检测对象及其群落变化，能够精确检测出水体的污染情况和相关污染物质。
4结语
中图分类号：S18 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20170133217
概述
最近几年以来，人们经常会听到各种食品安全事故，这种不好的现象使得人们越来越注重食品的安全检测，从而推进了食品安全检测技术研究的迅速发展，在这个过程中，生物技术起到了极为关键的功用。同时，这些新型检测方法的运用会使得我国食品安全管理工作受到一定程度的影响。按照检测技术基本原理，可将检测方法分为2大类，即化学检测方法和生物学检测方法[1]。这2种类型的方法均有着自己的独特之处，化学检测方法在检测灵敏度以及准确性方面有着良好的表现，然而其所需要花费的时间比较长、样品处理比较麻烦，并且所需设备价格非常高，故无法在基层检测中被广泛运用。生物学分析方法比较常见的是免疫学和分子生物学方法，其与化学检测方法相比，灵敏度方面有所欠缺，然而其检测所需时间较短，且比较容易操作，往往不需要使用大型设备，故这种技术能够被广泛运用于现场快速检测过程中。
1 生物技术的现状
生物技术这种新型检测技术不仅能够减少检测所需的费用，而且可以在一定程度上加快检测的速度。然而，各种新的食品安全问题经常被公布出来，从而导致单一的检测技术不再适用，比如灵敏度、准确性、高效性以及低成本等。因此，最近几年以来，很多研究者以生物学技术为基础，并综合考虑食品安全检测各项规范和标准，再参考其他技术方法的原理，最终提出了一些新的食品安全检测技术，在检测技术方面取得了长足的进展，且可以被人们所广泛运用，文章将就这些新技术进行简要介绍。
2 生物技术在食品安全检测中的最新运用
2.1 FTA-PCR技术
FTA卡是一种专门研制的棉纤维卡片，在制作过程中往往需将其放置于强力变性剂以及螯合剂中。这种卡片的表层包含有EDTA、SDS、石碳酸、聚丙烯酰胺、抑菌剂这些化学物质，在获得细胞之后，EDTA、SDS、石碳酸这些化学药剂会迅速将细胞分解开来，然后聚丙烯酰胺则会自动将核酸固定起来，从而确保样品的DNA不会遭受破坏，同时也能够很好地避免各种微生物的生长。这种方法能够使得DNA、RNA在室温下保存，对于PCR检测是极为有利的。在食源性致病菌、人畜共患病的检测过程中，FTA-PCR检测方面明显更适用。现如今，很多研究者采用该方法来展开各项检测，通过察看一系列调查材料，可以很好地看出FTA卡能够对食源性致病微生物展开高效的检测。
2.2 生物传感器技术
生物传感器是由固定化并具有化学分子识别功能的生物学科、换能器件以及放大装置构成的分析工具或系统[2]。生物传感器的构成部件分别是换能器、生物敏感元件与信号处理放大装置，生物传感器技术的具体运用情况非常良好，其在食品安全检测方面有着诸多优势，比如响应速度非常快、所需样品用量比较少、操作过程易进行、能够持续进行分析以及自动化测量等。由于该技术具有这些方面的特性，使得其主要被运用于以下2方面：被用来获取鱼、肉以及乳制品新鲜程度情况；被用来测出食品的实际口味和熟度，这样能够帮助人们全程监控各种食品的烹制水平。
2.3 基因探针法
基因探针法又被人们称为分子杂交技术，该技g的主要对象是DNA，由于基因具有变性、重复性和碱基的精准互补配对这些特性，使得人们能够检测出DNA的序列。现如今，DNA探针杂交法可以细分为相杂交以及异相杂交这两个类别，该技术离不开基因探针的运用。近几年，基因探针杂交技术在食品安全检测中的运用非常频繁，其能够很好地探测出食品中所存在的各种微生物，如李斯特氏菌、大肠杆菌、葡萄球菌、沙门氏菌和志贺氏菌等。与以往相比，DNA探针技术明显具有着更大的优势，其不仅操作简易，而且在特异性方面表现比较强，同时具有着较高的灵敏度，这些均使得该技术的食品安全检测效果极为准确。然而该技术仍然存在着局限性，还需相关研究人员进一步改进和完善。
2.4 生物芯片技术
生物芯片是将大量生物识别分子按预先设置的排列固定于一种载体表面，利用生物分子的特意性亲和反应来分析各种生物分子的存在及其量的一种技术[3]。这种技术比较新颖，且其在高通量方面具有着突出表现，以前的基因检测方法往往需要进行多次实验才能达成，且需要人工进行，故不可避免会使得每次实验之间均存在一定的系统误差。而基因芯片技术的运用正好能够解决这方面的问题，各种操作都能一次性完成，其检测过程能够自动进行，故所获得的数据是精确的。然而，该检测技术依然存在着一些不足之处，其无法精准判定出多细胞组织类型中检测基因的位置。同时该技术无法运用于蛋白质调节功能的检测，故还很有必要去探究蛋白类芯片。
2.5 免疫技术
所有免疫检测技术的工作原理均是抗体和抗原的结合反应。免疫技术一般可分为3类：免疫标记技术、免疫沉淀反应和免疫凝集试验[4]。免疫检测在诸多生物学检测方法中是非常值得推广运用的一种，其除了具有其他几种技术的优势之外，而且分析容量比较大、检测所需费用比较低，在食品检测方面效果良好，主要是研究蛋白质的结构。现如今，免疫学检测技术中运用比较多的技术是酶联免疫吸附试验（ELISA），这种方法已经被人们广泛运用于食品安全检测中。 ELISA的实际操作流程是把抗体和酶结合在一起形成酶标抗体，该酶标抗体不仅含有抗原抗体反应的功效，而且具备酶的底物催化特征，在遇到其它抗原之后，再配上相应的底物，则能依据底物显色的深浅程度对抗原做出定性或定量的评估。故ELISA分析法主要运用于对鲜活组织的探测以及对那些经过基因工程改造生物体的前期检测。
3 结束语
伴随着食品种类的不断增多，人们对于食品检测方法的要求也愈加严格。由于食品安全关系到人们的身体健康，故应该重视食品安全检测技术的开发，并还需不断对这些技术方法进行改进，从而确保食品能够符合各方面的安全要求。
参考文献
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【关键词】食品 检测技术 应用 措施
自从进入21世纪，随着我国经济的迅速发展，人民的生活水平和生活质量逐步升高，人们对食品安全问题的关注度也日益剧增。毕竟食品安全关系着全国14亿多人口的身体健康和生命安全，从苏丹红到三聚氰胺，每次出现的食品安全事件，最直接的受害者就是老百姓，国家对于食品安全的监管工作要坚持最严谨的标准、最严格的监管、最严厉的惩罚，进一步制定和公布相关的法律制度，切实提高食品安全监管的水平和能力，确保人民“舌尖上的安全”。根据传统食品检测技术的应用，随着科学技术和信息技术的发展，各式各样的食品检测技术也进入了食品检测检验的市场。本文综合了常见的几种食品检测技术和以现代技术为基础的高科技检测技术，并对食品检测技术中的问题总结了几点相应措施，希望对我国食品检测技术的发展有一定的意义。
一、常见的食品检测技术的概述
目前，食品安全监测最常用的技术是传统的感官、仪器检测，现在应用生物技术的食品检测技术是最简便、最科学、最可靠的。食品安全检测最常用的是以下几种方法。
（一）利用人体感官对食品进行检测
此检测方法是通过人体的口鼻肢体接触等感官器官，在尝、闻、问、摸的基础上判断食品的优劣，换句话来讲就是根据食品的外形、气味、质量感觉上判断食品质量的优劣等级。这种检测方法是最直观最简便，不需要借助任何试剂盒仪器的检测技术。这种方法对于检测食品简单的质量优劣，食品真假的问题上比较实用，这种方法还依赖于多年检测食品、具有一定检测经验和水平的检验员。
（二）利用物理原理检测待检食品
物理检测方法是通过食品的鲜重和干重的比值、食品的质量、重量等值来判断食物的新鲜度和纯度，这些检测可以通过物理实验等简单的操作完成，这种方法相对来说比较简单，快速、直观，比较节省成本。
（三）通过食品安全监测的专门仪器试剂进行检测
液相色谱是食品检测中最常用的仪器，传统的液相色谱主要是指纸层析和柱层析，主要通过液相、固相、气相这些特点进行检测。在传统液相色谱的基础上通过新技术研制出的高相液相色谱仪在食品检测方面具有很多优势，比如，分析速度快、灵敏度高、特异性强、自动化强。在食品检测的过程中，不仅可以节省时间，还可以提高检测效率。
（四）利用分子细胞生物技术检测法
随着现代分子生物技术的发展，该技术广泛应用到食品检测当中。现代分子生物技术是指在分子或细胞水平上对食品分子组成、理化性质进行检测。应用到食品安全监测的分子生物技术较为广泛，比如，各式PCR技术，该技术可以快速检测到食品中的细菌、真菌、病毒等对人体的健康构成威胁的微生物。最重要的是PCR技术还被广泛应用到转基因食品的检测上。各式免疫学检测技术，技术当中的免疫酶联吸附实验可以检测食品中的农药残留物是否超标，还可以检测食品中致病性微生物的存在，该技术检测时间较短。现代生物芯片技术的应用，现在该技术是食品安全监测中经常使用的方法，该方法不仅对国内食品农产品的检测应用较广，而且对外国进口到国内食品的深入检测起着重要作用。
二、应对食品检测技术问题的措施
（1）针对国内各地食品安全检测标准的不统一进行调整，在我国许多行业都出现过标准制度的不统一性，各个地方检测标准不统一就会容易造成不法分子的钻制度的空子，出现漏洞，而且会使全国食品安全的检测不一致，无法正常判断该食品的质量安全是否过关。
（2）某些快速检测技术不够成熟，对于食品检测检验局对技术的资金投入不够，限制了检测技术的开发研究，这就会使国内的食品安全检测的标准不如国外的精准，会对我国食品安全方面造成短板，引起国内人们对国产食品的不信任，进而选择国外食品，这种情况会造成我国食品的大量堆积，造成国内市场失衡。
（3）完善食品检测相关的法律制度，构建全国食品安全监测信息网，可以利用现代信息技术和大数据构建健全的食品安全网络，可以把全国各地食品安全的参数录入该食品网中，进而方便全国各地各地区食品检测的进度和统一性。
三、小结
俗话说，食物是人类生存的基本保障，进入人们口中的食物的安全性是至关重要的，随着国内外美食的进出口和食品类型的多元化，高效的食品安全检测技术是国家、社会都在积极寻找和急于应用的技术，食品安全制度和相关法律的出台是人们迫切需要的。食品的检测技术的探索是一个比较漫长的征程，由先进的科学技术作为基础，食品安全检测技术的提高和升级是有希望的。相信在大家共同的监督管理下，食品安全问题会有突破性的进展。
参考文献：
[1]王海澍.食品检验技术常见问题及策略分析[J].食品安全导刊，2016，（06）.
“民以食为天，食以安为先”，食品安全问题关系着一国的稳定与安全。当前我国食品质量安全问题频繁发生，政府部门和群众对食品安全的重视程度日益提高，保证食品安全和群众身体健康，食品检测技术在这方面有着不可代替的作用。如果没有新技术特别是食品检测技术的新突破，我国的食品安全问题将会越来越严重。但是，从目前来看，我国食品检测技术还存在一些问题亟待解决。
目前，我国食品生产企业数量众多，但是大部分规模比较小，而且很分散，企业的法治和自律意识很弱，再加上消费人群非常庞大，而且销售渠道比较多，很容易出现食品安全问题。造成食品安全问题的因素很多，一方面是环保因素，另一方面是生产条件的客观因素，此外，大多数还是由于农药、兽药、添加剂等物品的违规滥用。所以仅仅通过实验室进行检测，很难做到及时、快速地从源头上食品安全状况进行全面监控，因此，提高食品检测技术具有重要的意义。
一、当前食品检测技术存在的问题
1、检测技术比较落后
目前，一些经济较为发达地区以及科研条件比较好单位，其食品检测方面能够掌握国际食品检测的新技术.但是在许多落后地区由于食品检测设备比较陈旧，检测技术相对较为落后，造成食品检测的数值误差比较大。也有的偏远地区甚至没有相关的检测机构，从而导致我国的整体食品检测技术较为落后。对农药残留、化学物质含量等食品检测能力无法满足需求.造成食品安全检测存在较大的缺陷。
2、缺乏统一的检测标准
由于我国的相关食品检验机构如质监系统、食品药品监督管理系统还没有建立健全食品检验检测的市场准入机制，缺乏统一的标准，此外，鉴定结果认定也存在不统一的情况.经常出现一些重复认定现象，从而对食品检验工作造成了较大的影响。
3、检测技术不够完善
目前，我国食品安全标准与发达国家及国际组织的接轨程度不高，从而导致国内标准在国际社会缺乏可信度。此外，食品检测技术水平不高，如检测方法不够完善。，食品安全风险监测、评估预警水平还不高等问题比较突出。，常规的一些检测方法存在一定的弊端，往往比较复杂，而且其耗用的资金也比较多，同时，不具备较好的精准性特征。
二、食品检测技术的未来发展趋势
就目前的发展趋势来看，由于科学技术飞速发展，食品检测技术与方法呈现出多种多样的状况，食品检测仪器也越来越灵敏，食品检测方法的检测限也变得越来越低。如何实现准确、省时、省力和低成本的快速检测是目前我们迫切需要的。
（一）免疫学技术
免疫学技术的主要优势是可直接对细菌进行选择，不需要分离而直接通过免疫法进行筛选。该项技术主要包括放免、酶免、荧光免、化学发光免等。农残酶联免疫分析曾被誉为农残检测技术的重要手段，具有非常高的特异性和准确性，能快速检测农药中兽药残留、致病菌、毒素以及转基因。当前食品安全检测技术，比较经常用到的方法主要是免疫磁珠分离法、免疫力检测试剂条、免疫乳胶试剂、免疫酶技术、免疫深沉法或免疫色谱法等。
（二）生物传感器技术
生物传感器的功能具有多样化、智能化、集成化、高灵敏性、高识别性和实时性等显著特点，日益受到国内外检测机构的高度重视。目前广泛应用的主要是SPR生物传感器，具有灵敏、快速、准确、无需标记、便捷实时等优点，可以与其他新技术相结合，从而形成一种新型的食品安全快速检测方法和仪器。
（三）生物芯片及微缩芯片实验室
目前，我国国家生物芯片中心等单位已经开发出主要用于食源性致病菌检测的新技术，并投入生产。食源性病毒检测和兽药残留检测等生物芯片技术平台主要包括仪器和试剂盒，它们具有高通量、高灵敏度和快速、准确等特点，在食品安全、疾病诊断等方面具有重要的应用效果，各国都给予了高度极。今后的发展将向现场、速测和微缩芯片实验室等方向进一步发展。
（四）基因芯片检测技术
基因芯片检测技术检测的细菌种类非常广泛，检测结果的合格率能够达到99%，检测时间也大为缩短。该项技术可以对转基因食品进行精确地检测。主要利用分析当前通用的基因报告，并将其制成芯片样品，然后通过与被检测的食品的简单杂交，就可以准确判定转基因食品所具有的特征性能。对于转基因食品的安全问题的判定具有重要意义。
（五）特种电化学传感器
电化学传感器其主要特点是小巧、灵敏、多样化和低成本。目前，可以利用特种电化学传感器来构建食品安全快速检测仪。比如可以将纳米技术和电化学技术进行结合，从而构建一种可以快速检测食品中有毒有害重金属的检测仪器。
（六）光光度法速测仪器
该仪器可以有针对性地对多种检测目标的试剂盒进行优化，并采用集束式冷光源和单色器等新技术，从而推出具有高精度、重稳定性和模块化的便携式比色计，能快速检测与食品安全密切相关的40多种参数的多参数食品安全速测仪，比如亚硝酸盐、甲醛、硝酸盐、味素、无机砷、吊白块、金属铅、地沟油、泔水油等参数。这类快速检测仪很适合基层食品检测机构应用，比较符合现有的食品安全监管现状。
三、小结
综上所述，我国食品安全检测技术的提高，一方面必须加强食品检验设备的资金投入和检测薄弱环节的科技研发。另一方面必须引进和借鉴国外先进技术机构的检验设备。同时，要加大对高新技术的研究与检测人员的培训力度，全面提升食品安全从业人员的科技水平。相信随着我国市场机制的进一步完善，以及食品安全检测技术的进一步成熟，未来我国食品安全水平将会得到极大改善。
参考文献
[l]吴永宁.现代食品安全[M].北京：化学工业出版社.2003.
[2]蒋士强.分析仪器.2008.3.
【关键词】农产品；有毒有害物质；分子生物学；检测技术
0 前言
民以食为天，食以安为先。农产品安全性要求农产品中不应含有可能损害或威胁人体的物质或因素，它关系到人体健康和社会稳定。随着世界经济全球化、贸易自由化和农产品国际贸易的迅速发展，农产品安全已成为事关人民健康和构建和谐社会的重大战略问题，及时、安全、准确地检测出农产品中的病原微生物是农产品安全检测的重要内容。随着农产品分析物质的不断微量和痕量化，农产品基质的不断复杂，仅使用传统分析技术已难以解决所有的问题。分子生物学技术不仅可以简化前处理过程、而且操作简便、检测成本低、安全可靠，且能进行特异性处理分析，其在农产品分析中占据越来越高的比例[1]，目前在农产品 检测中常用的技术包括：酶联免疫分析技术（ELISA）、基因芯片技术、分子印迹技术、聚合酶链式反应（PCR）技术、试纸条快速检测技术、流动注射免疫分析技术、生物传感器技术（biosensor）等。分子生物学技术解决了传统农产品前处理所不能解决的问题，特别是在农产品中有毒有害物质检测中发挥了重要的作用。
1 应用于农产品安全检测中的分子生物学技术
1.1 酶联免疫分析技术
酶联免疫分析技术是20世纪70年代初期由荷兰学者Weeman与Schurrs和瑞典学者Engvall与Perlman几乎同时提出的。最初ELISA主要用于病毒和细菌的检测，20世纪70年代后期开始广泛应用于抗原、抗体的测定，范围涉及到一些药物、激素、毒素等半抗原分子的定性定量检测。它是在RIA理论的基础上发展起来的一种非放射性标记免疫分析技术。它利用酶标记物同抗原抗体复合物的免疫反应与酶的催化放大作用相结合，既保持了酶催化反应的敏感性，又保持了抗原抗体反应的特异性，极大的提高了灵敏度，且克服了RIA操作过程中放射性同位素对人体的伤害。酶联免疫分析法在农产品安全检测中最为常用[2]。农兽 药残留免疫分析方法的建立包括待测物选择、半抗原合成、人工抗原合成、抗体制备、测定方法建立、样本前处理方法和方法评价等步骤。ELISA具有样品前处理简单，纯化步骤少，大量样本分析时间短，适合于做成试剂盒现场筛选等优点，使其可试验快速现场监测，是现阶段农产品安全检测领域应用较多的一项检测技术。目前酶联免疫检测的农、兽药残留种类主要包括：有机磷农药、拟除虫菊酯类农药、有机氯类农药、氨基甲酸酯类、兽药类等。
1.2 PCR技术（聚合酶链式反应技术）
该技术诞生于1985年，由美国Cetus公司和加州大学联合创建。PCR技术利用变性与复性原理，在体外使用DNA 聚合酶，在引物的引导和脱氧核糖核苷酸（dNTP）的参与下将模板在数小时内进行百万倍扩增。该技术可选择性地放大特定的DNA序列，因此在农产品致病性微生物检测方面发挥着越来越重要的作用[3]。实时定量PCR技术是近年发展起来的新型技术，该技术通过直接测定PCR 过程中荧光信号的变化，利用电脑分析软件对PCR过程中产生的扩增产物进行动态监测和自动定量，从而成功地实现了PCR从定性到定量的飞跃。而且，使用实时定量PCR技术不需要进行凝胶电泳，避免了交叉污染，使反应具有更强的特异性和更高的自动化程度。随着分子生物学技术的不断发展，多重PCR[4]、标记 PCR和不对称PCR等多种不同的PCR方法都被应用于农产品检测中，它们的应用使PCR技术拥有了更高的灵敏度和更短的周期[5]。
1.3 试纸条快速检测技术
试纸条与试剂盒相比较具有更加易于携带、检测更加迅速等优势。在实际检测过程中，特别是现场快速检测，并不一定需要对每个样品都获得定量数据 而只需要定性地判别出某个样品是否含有某种农兽药，含量是否超过规定标准既可[6]。因此只需要几分钟或十几分钟就可以获得结果的快速检测试纸条是最为合 适的检测工具[7]。试纸条技术与试剂盒相类似，其特点是以微孔膜作为固相载 体。标记物可用酶或各种有色微粒子，如彩色乳胶、胶体金、胶体硒等，以红色的胶体金最为常用。固相膜的特点在于其类似滤纸的多孔性。液体可穿过固相膜流出，也可以通过毛细管层析作用在膜上向前移行。常用的固相载体膜为硝酸纤维素膜、尼龙膜等。试纸条技术主要包括酶标记免疫检测技术（immunoenzyme labeling technique）和胶体金标记免疫检测技术（immunogold labelling technique）。酶标记免疫检测技术是以酶为示踪标记物，而胶体金标记免疫检测技术是以胶体金作为示踪标记物，应用于抗原抗体反应的一种新型免疫标记技术。
1.4 流动注射免疫分析技术
流动注射免疫分析法是将速度快、自动化程度高、重现性好的流动注射分析与特异性强、灵敏度高的免疫分析集为一体。这种分析方法具有分析时间短、需要样品量小和操作简便等特点[8]。利用FIIA对一些样品分析，测定耗时不足 1min。FIIA有：均相FIIA和非均相FIIA。流动注射免疫分析主要包括：流动注射脂质体免疫分析技术、流动注射荧光检测、流动注射化学发光检测、流动注射分光光度检测和流动注射电化学检测。利用FIIA 是一种灵敏性、专一性、准确性好、快速、节约成本的方法，样品也不需要预处理和富集。
2 结语
随着经济的全球化发展和农产品的跨区域、跨国际流通，对农产品病原菌的检测要求也越来越高。从定性和定量两方面出发，准确、快速、经济的检测 方法是农产品安全检测的发展方向。尽管分子生物学检测方法具有诸多优点，但目前它们大多处于实验室阶段，不能广泛应用于实践，仅能作为标准检测方法的参考。因此，在今后的工作中应进一步加快研究步伐，建立真正实用的农产品快速检测方法。产品快速检测方法。
【参考文献】
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[3]周晓红，李晖，杨杏芬.食品中诺如病毒RT-PCR检测技术研究进展[J].国外医学卫生学分册，2009，36（4）：234-238.
[4]宋岱松.多重PCR技术在食品安全检测中的应用[J].山东畜牧兽医，2009，30（5）：57-58.
[5]雷永良，王晓光，叶碧峰，梅建华，柳付明，陈莎彬，兰进权，李永芬，陈秀英.实时荧光定量技术在食品污染物监测中的应用[J].中国卫生检验杂志，2009，19（4）：828-830，857.
[6]黄小燕，梁珠娴，李繁，鲁玉花.盐酸克伦特罗快速检测试纸条的应用探讨[J].云南大学学报：自然科学版，2008，30（S1）：446-449.
