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食品安全论文：食品安全管控探析作者：黄吉光诸世楠彭杰单位：浙江宁波由于蛋白质分子之间存在抗体与抗原反应因此一般的DNA芯片技术很难进行检测而蛋白质芯片技术却弥补了这一点。蛋白质芯片具有如下优点：为研究提供充分可靠的信息便于全面检测；具有高灵敏度可以快速检测蛋白质；低样本投入即只需极少样品便可完成实验。但是蛋白质芯片在制作上十分复杂。芯片实验室。芯片实验室是把功能不同的芯片结合、并固定在统一的载体胶片上而形成一个面向多功能的复合型芯片。它的实质就是多种芯片（如DNA芯片、蛋白质芯片、组织芯片等）的统一并将一般芯片技术过程组成一个整体即芯片实验室系统。芯片实验室的工作原理是通过计算机控制将各种芯片之间由微流等特殊手段进行关联实现整个系统的检测。由于芯片实验室将样本制备、分子提取及标记、反应及检测分析结合成一体所以它是现代生物芯片发展的最高境界。而且这种芯片技术也有实验样品需求量少、效率高、成本低等优点在科研、诊断、航空、食品安全等领域有卓越的贡献。生物芯片制备的基本原理（1）生物芯片列阵的构造是整个生物芯片制作的起点和基础它直接影响后面生物分子在其上面反应的效果。一般而言生物芯片列阵的构造可分为微矩阵分点和原位合成两种：微矩阵分点就是采用液相化学合成实验探针或待反应标记分子然后用列阵机或其他设备对实验探针或标记分子进行点样并置于胶片的固定点上用紫外线进行交联可得到高密度列阵的芯片[4]。微矩阵分点芯片具有很强的灵活性它不受探针或标记分子种类或体积的限制可以自动根据分子的不同而按次序排列得到需要的列阵；原位合成是指用光导化学技术在胶体表面合成实验探针它也具有高密度、低成本、高效率等优点但对于错配碱基对产生的反应很强。因此这种芯片构造技术适用于杂交测序、检测细胞突变等多探针式实验而对于一般只需少量探针分子的实验用微矩阵分点则更适合。（2）实验样本的制取。由于一般的生物样本是从生物体直接切除下来的因此属于混合型物质它不能直接置于芯片载体表面而进行反应所以需事先对样本进行萃取得到可以反应的分子。就DNA芯片来说一般采用荧光标记或同位素标记等方法对样本分子进行标记；而蛋白质芯片则通过一定手段将蛋白质溶解于特殊溶液便于蛋白质的保存。（3）生物分子堆反应是针对探针分子的类型而选择或创造符合反应的条件然后将样本分子的DNA与芯片载体列阵DNA进行互补杂交的过程。生物分子堆反应也是生物芯片制作中较关键的一步它将直接影响分子反应谱的分析。这个过程本身非常复杂其程度及需要具备的反应条件是根据芯片DNA的类型及芯片的种类而决定的若检测DNA表达则反应必须在盐浓度高、温度低的环境下进行；若检测蛋白质则必须满足抗体和抗原特异性反应所需的条件。（4）实验结果检测与分析。首先由生物芯片中DNA发生杂交反应并由芯片扫描仪得到实验图像及信息然后根据图像及数据信息进行检测和分析。一般检测和分析结果分为数据标准化处理、筛选和鉴定三个步骤。标准化数据是为了便于比较；筛选是为了提取充分信息；鉴定是解释信息。生物芯片结果分析需要一个专门的系统包括图像信息分析、数据统计及生物学分析等。生物芯片技术在食品安全管理中的应用1.在食品营养学中的应用生物芯片技术在食品营养学中发挥了举足轻重的作用如疾病的预防及治疗、营养素之间的关系、食品抗生素反应等都需借助生物芯片技术来完成实验。在蛋白质检测方面通过生物芯片技术可以发现营养素与蛋白质碱基互补配对的关系为预防疾病提供了有效的方案；另外对于转基因食品进行有效的营养学鉴定生物芯片也发挥了重要作用。如Rudi发明了一种基于PCR的生物芯片并用于食品中转基因玉米含量检测：他对混合有Bt176、Bt11、CBH、DBT、Mon810、GA21和T25这7种转基因成分的17份玉米种子样品进行检测发现有10份呈阳性说明含有Mon810和Bt11等成分；有1份样品中则含有GA21[5]。这种方法测定转基因成分具有高效性一般能测量出0.1%~2%的转基因物质。2.在食品微生物检测中的应用微生物检测是食品检测一个重要的组成部分它对维护人类的身体安全至关重要。目前有很多传统微生物培养和检测方法但检测的精确度不太理想而生物芯片技术正是以精确的测量水平而受欢迎。生物芯片检测食品微生物表现在很多方面如检测食源性微生物、疾病病原菌等。SARS病毒是一类可以迅速污染食品致使疾病流行的病毒庆幸的是目前已研发出一种基于SARS病毒的DNA芯片技术它可应用于早期的SARS感染检测其检测精度可高达0.1kao/μL。这种检测技术避免了对细菌单独培养尤其适用于大样品的检测。在检测病原菌方面目前已有科学家研制出一种DNA芯片可以检测马病病毒等动物疫病病毒而且这种芯片是同时检测各种病毒的在极短的时间