時(shí)間：2023-03-10 14:59:45
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水生生物是和水環(huán)境之間是相互制約和相互依存的關(guān)系，如果水質(zhì)被污染，那么相應(yīng)的水生生物就會(huì)產(chǎn)生反應(yīng)，通過(guò)對(duì)水生生物所表現(xiàn)出的變化就能達(dá)到對(duì)水質(zhì)污染進(jìn)行監(jiān)測(cè)的目的。針對(duì)微生物生物群落進(jìn)行監(jiān)測(cè)的方法作為水質(zhì)系統(tǒng)中重要的一部分，微生物生物群對(duì)水質(zhì)的污染情況具有十分靈敏的反應(yīng)。其中最常用的方法就是采用聚氨酯塑料塊法，這種方法的特點(diǎn)就是可以將泡沫塑料塊放進(jìn)被監(jiān)測(cè)的水質(zhì)中，通過(guò)泡沫塊收集到的微生物對(duì)水質(zhì)污染情況進(jìn)行分析。針對(duì)指示物生物法進(jìn)行監(jiān)測(cè)在進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測(cè)時(shí)，此種方法一直是非常經(jīng)典的方法。其利用在水質(zhì)污染的情況下，對(duì)水質(zhì)中缺失的敏感微生物的種類進(jìn)行檢測(cè)，進(jìn)而監(jiān)測(cè)到當(dāng)前水質(zhì)的污染情況。因指示物具有生命周期較長(zhǎng)，活動(dòng)范圍較固定的特點(diǎn)，因此對(duì)水質(zhì)污染監(jiān)測(cè)具有一定的準(zhǔn)確性。在用于水質(zhì)監(jiān)測(cè)的指示生物中，大都是無(wú)脊椎動(dòng)物，包括浮游動(dòng)物、小顫草、脆硬剛毛藻等。
2土壤污染進(jìn)行監(jiān)測(cè)
土壤受到污染時(shí)所產(chǎn)生的影響都是間接的。通過(guò)在土壤被污染之后，土壤農(nóng)作物、地下水以及人體會(huì)受到土壤污染的間接影響，通過(guò)對(duì)農(nóng)作物的變化進(jìn)行監(jiān)測(cè)，進(jìn)而判斷出土壤的污染情況。針對(duì)植物進(jìn)行生物監(jiān)測(cè)在土壤受到污染之后，會(huì)對(duì)種植在土壤之上的植物帶來(lái)相應(yīng)的影響。植物會(huì)反應(yīng)出類似于葉片受損、呼吸作用加強(qiáng)、生長(zhǎng)的速度遲緩以及植物中的某些成分發(fā)生改變等等。針對(duì)動(dòng)物進(jìn)行生物監(jiān)測(cè)在此項(xiàng)技術(shù)中最常用的監(jiān)測(cè)方法是利用蚯蚓對(duì)土壤污染進(jìn)行監(jiān)測(cè)。因蚯蚓可對(duì)污染土壤中的農(nóng)藥和鎘發(fā)生變化。是一種對(duì)監(jiān)測(cè)土壤中鎘元素的最有效手段。微生物的監(jiān)測(cè)方法微生物監(jiān)測(cè)法主要是利用土壤中有關(guān)微生物的群落的有關(guān)變化進(jìn)而反應(yīng)出土壤受到污染的狀況。人類的糞便和尿液是土壤污染中的主要污染來(lái)源。通過(guò)對(duì)被污染土壤中異養(yǎng)菌的計(jì)數(shù)和分離處理之后，從而對(duì)受檢測(cè)土壤中的微生物群落所形成的相應(yīng)群落中數(shù)量和結(jié)構(gòu)上的變化，進(jìn)而判斷出土壤受到污染的程度。污染毒性監(jiān)測(cè)毒性監(jiān)測(cè)指的是在自然界中的生物在受到污染之后，其生理機(jī)能和相應(yīng)的遺傳物質(zhì)會(huì)發(fā)生相應(yīng)的改變從而反映出環(huán)境污染的程度。
3微生物檢測(cè)技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展前景
生物檢測(cè)技術(shù)主要是利用相關(guān)生物對(duì)污染物所作出的反應(yīng)來(lái)對(duì)評(píng)判出環(huán)境質(zhì)量的好壞以及被污染的程度。環(huán)境所產(chǎn)生的效應(yīng)從總體上看是以人作為核心的主體生物系統(tǒng)。正因?yàn)槿绱?，生物監(jiān)測(cè)對(duì)環(huán)境的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)具有一定的指示性，但另一方面，生物監(jiān)測(cè)技術(shù)因其具有的復(fù)雜性又使生物監(jiān)測(cè)技術(shù)面臨各種問題。
4結(jié)語(yǔ)
1.1化學(xué)儀器分析法
隨著軟電離技術(shù)的迅速發(fā)展,對(duì)于一些具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的大分子生物聚合物,質(zhì)譜法可將其進(jìn)行電離分解后在電場(chǎng)和磁場(chǎng)作用下進(jìn)行離子質(zhì)量分析,從而獲得有機(jī)物分子式和結(jié)構(gòu)信息,方法高效、快速準(zhǔn)確。將色譜法與質(zhì)譜聯(lián)用可形成更強(qiáng)有力的聯(lián)用分析技術(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)極低濃度的生物樣品的含量測(cè)定和蛋白質(zhì)多肽類藥物的代謝動(dòng)力學(xué)研究。核磁共振是一種吸收光譜(1H-NMR和13C-NMR應(yīng)用廣泛)。1H-NMR可以提供分子中氫原子所處的化學(xué)環(huán)境、相對(duì)數(shù)目以及分子構(gòu)型等有關(guān)信息,13C-NMR直接提供有關(guān)分子骨架的結(jié)構(gòu)信息。光譜攜帶大分子生物聚合物結(jié)構(gòu)信息經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)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(shù)與高效液相色譜法或毛細(xì)管電泳法聯(lián)用,分析能力強(qiáng)大并能拓展其在生命科學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用范圍。但質(zhì)譜,核磁共振儀器精密昂貴,工作環(huán)境操作技術(shù)要求高,普及性受限。
1.2生物技術(shù)分析法
生物技術(shù)分析法主要包括:免疫學(xué)法、放射性同位素示蹤法、生物鑒定法和量熱法等。免疫學(xué)法是利用蛋白質(zhì)多肽抗原與相應(yīng)抗體(單克隆或多克隆抗體)可以特異性識(shí)別結(jié)合的特點(diǎn)(結(jié)合比色法),借助顯微鏡觀察定位,對(duì)蛋白質(zhì)多肽進(jìn)行定性定量分析。常用免疫學(xué)方法有免疫熒光法和酶聯(lián)免疫吸附劑測(cè)定法。免疫熒光法:是將目標(biāo)抗體標(biāo)上熒光素,借助熒光顯微鏡進(jìn)行抗原示蹤定位的檢測(cè)技術(shù);酶聯(lián)免疫吸附劑測(cè)定法:又稱酶聯(lián)免疫法,或ELISA法,是在酶免疫技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種新興的免疫檢測(cè)方法,該方法是將可以催化底物發(fā)生顯色反應(yīng)的酶進(jìn)行標(biāo)記,然后通過(guò)顯色進(jìn)行分析檢測(cè)的一種前沿特殊試劑檢測(cè)方法。例如,動(dòng)物血清蛋白藥物或動(dòng)物性食品中農(nóng)藥殘留的ELISA法建立等。而放射性同位素示蹤法則是將目標(biāo)性分子或產(chǎn)物用放射性同位素標(biāo)記(與內(nèi)源物質(zhì)區(qū)別),以研究目標(biāo)分子或產(chǎn)物的體內(nèi)分布、代謝行為。放射性同位素示蹤法和免疫學(xué)方法雖然能夠描述蛋白質(zhì)多肽類藥物的體內(nèi)動(dòng)力學(xué)行為,但不能夠直接反映出蛋白質(zhì)多肽類藥物的生物活性和穩(wěn)定性。生物鑒定法和量熱法則分別依據(jù)生物藥物的特異性反應(yīng)原理和放熱吸熱原理對(duì)藥物的生物活性和穩(wěn)定性進(jìn)行分析研究。例如,生物鑒定法利用組織或細(xì)胞對(duì)蛋白質(zhì)多肽類藥物的某種特異反應(yīng),界定藥物是否具有生物活性,根據(jù)制劑-效應(yīng)曲線對(duì)目標(biāo)蛋白質(zhì)多肽類藥物進(jìn)行定性定量分析。量熱法則是通過(guò)測(cè)定樣品在受熱過(guò)程中的放熱和吸熱行為來(lái)研究樣品中各組分相互作用及狀態(tài)變化的一種方法,該方法多用于多肽的熱穩(wěn)定和結(jié)構(gòu)分析。
2結(jié)語(yǔ)
現(xiàn)代生物技術(shù)作為環(huán)境監(jiān)測(cè)的主要技術(shù)，其監(jiān)測(cè)水平的高低將直接影響到環(huán)境監(jiān)測(cè)的精確度?，F(xiàn)代生物技術(shù)也叫做生物工程。在分子生物學(xué)基礎(chǔ)上建立的創(chuàng)建新的生物類型或新生物機(jī)能的實(shí)用技術(shù)，是現(xiàn)代生物科學(xué)和工程技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。其特點(diǎn)主要包括以下幾點(diǎn)：
（1）可以將物種之間的界限打破。在傳統(tǒng)觀念中，遺傳育種過(guò)程中如物種親緣關(guān)系較遠(yuǎn)，進(jìn)行雜交成功的可能很小。更無(wú)法做到動(dòng)物與植物之間的結(jié)合、細(xì)菌與動(dòng)物之間的結(jié)合。但基因工程可以將這些都變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，可以打破的障礙；
（2）可以遵循人的意志、目的對(duì)生物遺傳特性進(jìn)行定向改造，甚至進(jìn)行新物種的創(chuàng)造，改變整個(gè)生態(tài)環(huán)境，影響到人類的進(jìn)化過(guò)程；
（3）這種技術(shù)可以在遺傳物質(zhì)核酸上直接進(jìn)行操作，進(jìn)而新生物類型創(chuàng)造的速度也越來(lái)越快。因?yàn)楝F(xiàn)代生物技術(shù)的特點(diǎn)，已經(jīng)成為世界各國(guó)專家研究的焦點(diǎn)問題。近年來(lái)，這項(xiàng)技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中已經(jīng)取得了不錯(cuò)的成績(jī)。本文主要對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)中現(xiàn)代生物技術(shù)的生物芯片、生物傳感兩種技術(shù)進(jìn)行了分析與探究。
2 環(huán)境監(jiān)測(cè)中生物芯片技術(shù)的應(yīng)用
目前生物芯片已經(jīng)可以對(duì)公共飲用水內(nèi)的微生物改變進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，RhodeIsland大學(xué)研發(fā)出可以對(duì)水中的沙門氏菌與大腸桿菌進(jìn)行瞬時(shí)監(jiān)測(cè)的一種生物芯片技術(shù)。細(xì)菌檢測(cè)與鑒定系統(tǒng)的建立可以通過(guò)DNA芯片進(jìn)行，這種方式可以對(duì)細(xì)菌的種類、濃度進(jìn)行及時(shí)監(jiān)測(cè)，并通過(guò)將大量的寡核苷酸探針增添到芯片上可以增強(qiáng)本系統(tǒng)的精準(zhǔn)度、擴(kuò)展其檢測(cè)范圍及提高其鑒定能力。
3 環(huán)境監(jiān)測(cè)中生物傳感技術(shù)的應(yīng)用
在環(huán)境監(jiān)測(cè)中生物傳感技術(shù)也要進(jìn)行大氣內(nèi)二氧化碳、二氧化硫等含量與濃度進(jìn)行分析。點(diǎn)位傳感器的制作可通過(guò)自養(yǎng)微生物與氧電極進(jìn)行有效制作，起到多種離子、與揮發(fā)性酸的抗干擾作用，并對(duì)大氣環(huán)境內(nèi)二氧化碳含量進(jìn)行不間斷自動(dòng)在線分析，這種技術(shù)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(jìn)行有效制作，這種設(shè)備可以進(jìn)行酸雨酸霧樣品內(nèi)二氧化硫含量的檢測(cè)，微生物傳感器主要通過(guò)多孔氣體滲透膜、固定化硝化細(xì)菌及氧電極合成，可以對(duì)樣品內(nèi)亞硝酸鈉含量進(jìn)行測(cè)定。
4 結(jié)束語(yǔ)
以生物的免疫、基因、敏感等方面的特點(diǎn)為基礎(chǔ)，運(yùn)用科學(xué)合理的方法對(duì)具有檢測(cè)功能的試劑進(jìn)行制作，進(jìn)而檢測(cè)食品的安全性就是生物技術(shù)在食品檢測(cè)工作中的應(yīng)用原理。在食品檢測(cè)工作中，生物技術(shù)具有諸多優(yōu)勢(shì)，例如速度快、范圍廣以及準(zhǔn)確度高等。一般而言，主要的生物檢測(cè)技術(shù)有免疫技術(shù)、生物傳感器技術(shù)、生物芯片檢測(cè)技術(shù)、酶技術(shù)等。為了使我國(guó)的食品安全檢測(cè)工作得到提升和發(fā)展，我們就需積極對(duì)生物技術(shù)進(jìn)行有效運(yùn)用，并加大開發(fā)力度，使其發(fā)揮出更大的價(jià)值。
2.食品檢測(cè)中主要的生物檢測(cè)技術(shù)
2.1聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)技術(shù)在轉(zhuǎn)基因檢測(cè)上，聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)技術(shù)已得到了有效運(yùn)用。聚合酶鏈反應(yīng)簡(jiǎn)稱為PCR，PCR技術(shù)主要通過(guò)三個(gè)階段對(duì)食品進(jìn)行安全檢測(cè)，即變性、復(fù)性以及延伸。對(duì)DNA模板進(jìn)行建立，將寡核苷酸作為引物，通過(guò)聚合酶作用，沿DNA模板順序以半保留復(fù)制的方式延伸而完成DNA分子復(fù)制就是PCR技術(shù)的基本原理。在依靠多次的增容以及擴(kuò)展以后，PCR會(huì)變成符合食品檢測(cè)需求的檢測(cè)物。該技術(shù)由于具備諸多應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，因此之后也被合理運(yùn)用到了各大領(lǐng)域中，尤其是在食品安全檢測(cè)工作上，該技術(shù)已顯示出了較好的運(yùn)用前景。但與此同時(shí)，聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)技術(shù)也存在著一些不足之處，比如食品中假若有已死亡的細(xì)菌存在，那么便會(huì)顯示為假陽(yáng)性，針對(duì)制毒微生物所產(chǎn)生的毒素，該技術(shù)也無(wú)法進(jìn)行全面檢測(cè)。
2.2生物傳感器技術(shù)在對(duì)生物傳感器分子識(shí)別原件進(jìn)行選取時(shí)，需使其具有較好的選擇性。在和待測(cè)物的特異性進(jìn)行結(jié)合以后，依靠對(duì)應(yīng)的信號(hào)轉(zhuǎn)換器，分子識(shí)別原件所產(chǎn)生的光、熱等復(fù)合物可促使其進(jìn)行轉(zhuǎn)化，變?yōu)槟軌蜉敵龅牡碾娦盘?hào)以及光信號(hào)，并可將其進(jìn)行放大然后輸出，最后得到檢測(cè)結(jié)果。一般而言，生物傳感器具有許多優(yōu)越性，例如操作簡(jiǎn)便、敏感性高、反應(yīng)速度快等，相比于傳統(tǒng)性質(zhì)的食品檢測(cè)方法，此種檢測(cè)方法更具科學(xué)合理性。另外，運(yùn)用生物傳感器技術(shù)，可使安全可靠的食品檢測(cè)系統(tǒng)得到建立完善。運(yùn)用此技術(shù)，可使檢測(cè)所用時(shí)間得到縮短。倘若要對(duì)牛奶以及熱狗等食品中的葡萄糖球菌腸毒素進(jìn)行檢測(cè)，就可促使其靈敏度得到明顯提高，并有效地控制好檢查時(shí)間。但對(duì)當(dāng)前的實(shí)際情況進(jìn)行分析可知，受計(jì)算機(jī)技術(shù)、生物材料等因素的影響，在食品檢測(cè)方面，生物傳感器的商業(yè)化程度仍舊不高。
2.3酶技術(shù)在對(duì)食品中的殘余農(nóng)藥以及微生物污染進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，我們主要可運(yùn)用到酶檢測(cè)方法，而這也是較為常見的一類食品檢測(cè)方法。與此同時(shí)，在食品安全檢測(cè)領(lǐng)域里，酶聯(lián)免疫分析檢測(cè)技術(shù)已得到了廣泛運(yùn)用。該技術(shù)對(duì)酶學(xué)以及免疫方法進(jìn)行了結(jié)合，并具有較高的準(zhǔn)確性以及靈敏性。在對(duì)蔬菜和水果當(dāng)中的菌劑噻菌靈進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，酶聯(lián)免疫分析檢測(cè)技術(shù)已顯示出了較好的敏感性。當(dāng)前，美國(guó)化學(xué)會(huì)已將此方法納入到了農(nóng)藥殘留檢測(cè)法當(dāng)中，而在我國(guó)，該檢測(cè)方法也得到了廣泛運(yùn)用，并取得了較好的效果。
2.4生物芯片檢測(cè)技術(shù)隨著全球化經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及各國(guó)貿(mào)易的加強(qiáng)，進(jìn)出口食品也在不斷增多。所以，為了對(duì)進(jìn)出口食品進(jìn)行有效檢測(cè)，就需運(yùn)用到高質(zhì)量、高安全的食品檢測(cè)技術(shù)以及安全監(jiān)控體系。作為一類高新生物檢測(cè)技術(shù)，生物芯片檢測(cè)技術(shù)在進(jìn)出口食品安全檢測(cè)工作中已得到了有效運(yùn)用。該技術(shù)主要對(duì)光導(dǎo)原位合成進(jìn)行了運(yùn)用，可將大量的生物大分子按照一定順序進(jìn)行固化。針對(duì)已經(jīng)通過(guò)標(biāo)記的待測(cè)生物樣品，該技術(shù)可對(duì)其中靶分子進(jìn)行雜交，并運(yùn)用特定設(shè)備對(duì)雜交信號(hào)的強(qiáng)度進(jìn)行快速檢測(cè)，在對(duì)檢測(cè)儀器進(jìn)行選取時(shí)，可優(yōu)先選用電荷偶聯(lián)攝影像機(jī)，或是運(yùn)用激光共聚焦完成掃描，進(jìn)而統(tǒng)計(jì)出樣品中靶分子的數(shù)量。針對(duì)食品的安全狀態(tài)，運(yùn)用生物芯片技術(shù)，我們可進(jìn)行深入了解。另外，在進(jìn)出口食品監(jiān)管管理工作中，快速反應(yīng)系統(tǒng)以及預(yù)警系統(tǒng)的建立完善都離不開生物芯片檢測(cè)技術(shù)。
2.5免疫法當(dāng)前，在食品生物檢測(cè)技術(shù)中，免疫法具有最高的靈敏度。另外，該技術(shù)還具有容易操作、再現(xiàn)性好、科學(xué)可靠等優(yōu)點(diǎn)，并在食品安全檢測(cè)工作中得到了有效運(yùn)用。免疫法可對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，蛋白質(zhì)之間的物理性質(zhì)以及化學(xué)性質(zhì)差別較小，而運(yùn)用免疫法則可進(jìn)行有效區(qū)分。
2.6基因探針技術(shù)當(dāng)前，基因探針技術(shù)主要分為兩種，即同相雜交以及異相雜交。在對(duì)食品安全進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，大腸桿菌檢測(cè)是一項(xiàng)重要內(nèi)容。對(duì)大腸桿菌進(jìn)行分析可知，其具有p一葡糖苷酸酶的特性，在進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，可對(duì)以B一葡糖苷酸酶為目標(biāo)的DNA探針進(jìn)行制作，使食品檢測(cè)工作的效率得到提升，并對(duì)傳統(tǒng)食品安全檢測(cè)工作中的問題進(jìn)行有效解決。
3.食品檢測(cè)生物技術(shù)的具體運(yùn)用
3.1檢測(cè)食品的品質(zhì)和成分針對(duì)食品的成分以及品質(zhì)，生物感應(yīng)器是最為常見的檢測(cè)方法。在早期，所使用的生物感應(yīng)器主要為葡萄糖感應(yīng)器，可對(duì)食品的含糖量進(jìn)行有效檢測(cè)，并得到了廣泛運(yùn)用。例如，在對(duì)魚類新鮮度進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，日本已使生物傳感器實(shí)現(xiàn)了商品化。另外，針對(duì)食品中含有的香味物質(zhì)，在進(jìn)行檢測(cè)時(shí)還可運(yùn)用到生物技術(shù)。具體的操作方法是：將蛋白和需進(jìn)行檢測(cè)的某種氣味進(jìn)行結(jié)合，使其成為敏感材料。對(duì)于人類身體健康以及生態(tài)環(huán)境，轉(zhuǎn)基因食品會(huì)帶來(lái)一定負(fù)面影響。所以，對(duì)轉(zhuǎn)基因食品進(jìn)行檢測(cè)就變得尤為重要。當(dāng)前，主要的檢測(cè)技術(shù)有蛋白質(zhì)檢測(cè)、酶活性檢測(cè)以及有酸檢測(cè)三種。
3.2檢測(cè)食品中的有害微生物對(duì)科學(xué)有效的食品檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行運(yùn)用，可使微生物的傳播得到較好控制。對(duì)于人類健康，食品中的微生物會(huì)帶來(lái)一定危害，并嚴(yán)重降低食品質(zhì)量。因具有諸多優(yōu)勢(shì)，在微生物的檢測(cè)工作中，生物檢測(cè)技術(shù)已取得了較好效果。當(dāng)前，在對(duì)食品微生物進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，常用的生物技術(shù)主要有酶聯(lián)免疫技術(shù)、生物傳感技術(shù)以及合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)技術(shù)。
3.3檢測(cè)食品中的殘余農(nóng)藥）隨著時(shí)代的發(fā)展，如何對(duì)食品中的殘余農(nóng)藥進(jìn)行有效檢測(cè)和分析已受到了人們的高度關(guān)注。倘若食品中殘留農(nóng)藥，人民群眾的生命安全就會(huì)受到嚴(yán)重危害。當(dāng)前，在食品殘余農(nóng)藥檢測(cè)方面，主要運(yùn)用的生物技術(shù)有酶技術(shù)以及生物傳感器。
4.結(jié)束語(yǔ)
選用光導(dǎo)原位合成方式及微量點(diǎn)樣方式進(jìn)行生物芯片技術(shù)的應(yīng)用。這種技術(shù)具有高通量、微型化及自動(dòng)化的特點(diǎn)，生物芯片上大量高度集成的分子微陣列具有較高的密集型，可以通過(guò)較少的時(shí)間進(jìn)行大規(guī)模生物分子分析，確保工作人員可以及時(shí)快捷地進(jìn)行生物信息樣品的獲得，這種技術(shù)相比傳統(tǒng)檢測(cè)方式，其具有極高的效率。繼大規(guī)模集成電路后生物芯片將成為重要的科學(xué)技術(shù)革命。按照不同芯片上的固定探針，可以將生物芯片分為不同的種類，如基因芯片、蛋白質(zhì)芯片等。按照生物芯片技術(shù)的工作原理，也可以將其分為不同的類型，如元件型微陣列芯片等?，F(xiàn)階段在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的水質(zhì)控制、病原細(xì)菌瞬時(shí)檢測(cè)等方面生物芯片技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛地應(yīng)用。目前生物芯片已經(jīng)可以對(duì)公共飲用水內(nèi)的微生物改變進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，RhodeIsland大學(xué)研發(fā)出可以對(duì)水中的沙門氏菌與大腸桿菌進(jìn)行瞬時(shí)監(jiān)測(cè)的一種生物芯片技術(shù)。細(xì)菌檢測(cè)與鑒定系統(tǒng)的建立可以通過(guò)DNA芯片進(jìn)行，這種方式可以對(duì)細(xì)菌的種類、濃度進(jìn)行及時(shí)監(jiān)測(cè)，并通過(guò)將大量的寡核苷酸探針增添到芯片上可以增強(qiáng)本系統(tǒng)的精準(zhǔn)度、擴(kuò)展其檢測(cè)范圍及提高其鑒定能力。
2環(huán)境監(jiān)測(cè)中生物傳感技術(shù)的應(yīng)用
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步及生物技術(shù)的快速發(fā)展，作為一個(gè)逐漸形成的新型科技領(lǐng)域，生物傳感器是一種具有特殊性的化學(xué)傳感器，是通過(guò)結(jié)合生物感應(yīng)元件的專一性和一個(gè)能夠產(chǎn)生和待測(cè)物濃度成比例的信號(hào)傳導(dǎo)器的分析裝置。生物傳感技術(shù)的工作原理主要取決于生物敏感元件和待測(cè)物質(zhì)之間的作用，利用這種方式，可以將待測(cè)對(duì)象沖電子組分內(nèi)檢測(cè)出來(lái)并進(jìn)行可測(cè)量電子信號(hào)的轉(zhuǎn)變。生物傳感技術(shù)具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：第一，產(chǎn)生的生物學(xué)反應(yīng)具有特異性及多樣性，因此可以進(jìn)行全部生物物質(zhì)檢測(cè)傳感器的制作；第二，這種技術(shù)相比其他生物技術(shù)，操作過(guò)程中無(wú)需進(jìn)行試劑的添加，因此具有操作簡(jiǎn)單、快捷及精確的特點(diǎn)，同時(shí)還可以進(jìn)行多次應(yīng)用；第三，這種技術(shù)可以進(jìn)行不間斷地分析及聯(lián)機(jī)工作。環(huán)境監(jiān)測(cè)水體內(nèi)的BOD、有機(jī)磷、酶及NO3-。通過(guò)生物傳感技術(shù)進(jìn)行BOD測(cè)定儀的制作，這件儀器可以對(duì)水中BOD含量進(jìn)行直接測(cè)量。溶液、有機(jī)介質(zhì)內(nèi)的酶類化合物的件檢測(cè)可以通過(guò)酶電極安培傳感器進(jìn)行準(zhǔn)確檢測(cè)，生物催化劑可以通過(guò)不同的NO3-還原酶進(jìn)行制作，水中NO3-含量的測(cè)定可以利用電流測(cè)量的生物傳感裝置進(jìn)行測(cè)定。在環(huán)境監(jiān)測(cè)中生物傳感技術(shù)也要進(jìn)行大氣內(nèi)二氧化碳、二氧化硫等含量與濃度進(jìn)行分析。點(diǎn)位傳感器的制作可通過(guò)自養(yǎng)微生物與氧電極進(jìn)行有效制作，起到多種離子、與揮發(fā)性酸的抗干擾作用，并對(duì)大氣環(huán)境內(nèi)二氧化碳含量進(jìn)行不間斷自動(dòng)在線分析，這種技術(shù)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(jìn)行有效制作，這種設(shè)備可以進(jìn)行酸雨酸霧樣品內(nèi)二氧化硫含量的檢測(cè)，微生物傳感器主要通過(guò)多孔氣體滲透膜、固定化硝化細(xì)菌及氧電極合成，可以對(duì)樣品內(nèi)亞硝酸鈉含量進(jìn)行測(cè)定。
3結(jié)束語(yǔ)
PCR技術(shù)是一種將特異性DN段在體外合成方法，也是聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。通過(guò)PCR技術(shù)，環(huán)境中的有害生物，包括病毒，病原菌等都可以被監(jiān)測(cè)到。過(guò)程主要包括分析與監(jiān)測(cè)PCR擴(kuò)增產(chǎn)物、PCR擴(kuò)增靶序列、提取模板核酸等。不僅如此，環(huán)境中的特異性種群也都可以通過(guò)PCR進(jìn)行監(jiān)測(cè)，甚至基因表達(dá)都可以以之來(lái)測(cè)定。同時(shí)，PCR也可以用來(lái)對(duì)環(huán)境中基因工程菌株進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè)。
2生物發(fā)光監(jiān)測(cè)技術(shù)
大自然非常神奇，各種各樣的生物都有。而在其中有些昆蟲會(huì)發(fā)出亮光，比如螢火蟲。其實(shí)不止螢火蟲等昆蟲，包括真菌、細(xì)菌等在內(nèi)的許多生物也都可以發(fā)出亮光。這些細(xì)菌天生對(duì)土壤中的重金屬敏感，會(huì)根據(jù)重金屬的多少而發(fā)出強(qiáng)弱程度不同的光。只需要通過(guò)判斷其放射熒光的強(qiáng)度便可以對(duì)其所處環(huán)境的污染程度完成監(jiān)測(cè)。較之常規(guī)監(jiān)測(cè)方法，生物發(fā)光監(jiān)測(cè)技術(shù)具有監(jiān)測(cè)方便、快速、特異性強(qiáng)、靈敏度高等特點(diǎn)。
3生物酶技術(shù)
3.1處理功效高
生物酶技術(shù)利用微生物和酶結(jié)合，極大地提高了其處理污染的效率，較之通常的化學(xué)和生物方法，生物酶技術(shù)可對(duì)有機(jī)物進(jìn)行快速降解，速度得到極大提升，是傳統(tǒng)方法的百倍。將生物酶技術(shù)應(yīng)用到污染物之后，可迅速祛除污染物的臭味，同時(shí)也能對(duì)水質(zhì)進(jìn)行凈化處理，甚而降低COD、BOD5、氨、氮等的含量。這也是有些洗衣粉品牌在廣告語(yǔ)中強(qiáng)調(diào)酶含量的原因所在。
3.2適應(yīng)性更廣
生物酶技術(shù)通過(guò)微生物和酶的結(jié)合，大幅度增加了微生物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性，使得微生物可以在多種生存條件下得以生存并逐漸適應(yīng)多種溫度和pH值范圍。如此一來(lái)，微生物便可以在低氧環(huán)境中也能有效發(fā)揮作用。
3.3更有針對(duì)性
生物酶技術(shù)現(xiàn)在擁有多個(gè)研究配方，甚至多達(dá)四十多種?？稍诓煌I(lǐng)域、不同用途和不同的污染環(huán)境中廣泛使用；即使碰上處理不了的，也可根據(jù)具體治理對(duì)象的具體情況，專門研發(fā)出針對(duì)性的、最具效力的配方。
3.4治理成本最低
生物酶技術(shù)產(chǎn)品投入資本小，但治理效果卻十分顯著。無(wú)需花高價(jià)購(gòu)買地皮建廠，也不必購(gòu)置大型儀器，在綜合治理成本上有著明顯優(yōu)勢(shì)，非常值得采用。
3.5純綠色環(huán)保
當(dāng)今環(huán)保意識(shí)已逐漸滲透到每個(gè)人們的心中，綠色產(chǎn)品成為人們普遍關(guān)注的焦點(diǎn)。而生物酶技術(shù)產(chǎn)品由純天然菌種和酶復(fù)合后生成，在它的成分內(nèi)既無(wú)轉(zhuǎn)基因，也不包含任何的化學(xué)物質(zhì)，也自不會(huì)給環(huán)境造成二次污染，是一種生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)應(yīng)用上非常值得大力推廣的環(huán)測(cè)方法。
4生物芯片技術(shù)
生物芯片技術(shù)起源于速測(cè)試試條發(fā)明后的次年，亦即1995年，通過(guò)這項(xiàng)技術(shù)，數(shù)以萬(wàn)計(jì)的基因的表達(dá)情形都可以被自動(dòng)且迅速地監(jiān)測(cè)出來(lái)。依照固定于芯片上的探針種類的不同，生物芯片可分為基因芯片、蛋白芯片、細(xì)胞芯片以及組織芯片等。近日，國(guó)外的一個(gè)資深生物學(xué)家通過(guò)不斷研究，發(fā)明了一種新的，獨(dú)特的，可提供更多基因信息的組織芯片和細(xì)胞芯片。較之基因芯片或蛋白芯片，組織芯片可提供的信息更為龐雜，對(duì)于環(huán)境監(jiān)測(cè)而言更為有用。因此許多環(huán)境科學(xué)家逐漸意識(shí)到了生物芯片技術(shù)的強(qiáng)大，并將之引入到環(huán)境科學(xué)研究中來(lái)。在科學(xué)技術(shù)較為發(fā)達(dá)的西方國(guó)家，他們基因?qū)W研究的新趨向便是基于生物芯片技術(shù)的環(huán)境基因?qū)W。作為科學(xué)技術(shù)稍顯落后的我國(guó)，在生物芯片研究上成果并不那么突出。好在國(guó)家自然基金委與科技部都對(duì)這項(xiàng)新興技術(shù)予以大力支持，并將之列入了前沿課題項(xiàng)目中，相信在不久的將來(lái)，我國(guó)的生物芯片技術(shù)也會(huì)取得非常成就。
5生物傳感器技術(shù)
電子科技技術(shù)研發(fā)的不斷深入、以及生物技術(shù)的研究的持續(xù)發(fā)力，使得生物傳感技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，并獲得人們的逐漸認(rèn)可。它的特點(diǎn)在于高度集成化、微型化和自動(dòng)化，能夠快而有效地幫助環(huán)境監(jiān)測(cè)進(jìn)行有害物質(zhì)分析。不僅常被用于環(huán)境監(jiān)測(cè)，在食品工業(yè)與生物醫(yī)藥領(lǐng)域也都應(yīng)用廣泛。生物傳感器通常由轉(zhuǎn)換器和敏感材料（分子識(shí)別單元）倆個(gè)部分構(gòu)成，其特點(diǎn)為:測(cè)定速度快、成本低、且操作簡(jiǎn)便。相信在未來(lái)會(huì)被廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)中去，會(huì)大有所為。
6結(jié)語(yǔ)
關(guān)鍵詞：培養(yǎng)基質(zhì)量控制微生物檢測(cè)
中圖分類號(hào)：R37文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-5085（2007）12-0098-03
培養(yǎng)基是液體、半固體或固體形式的，含天然或合成成分，用于保證微生物繁殖或保持其活力的物質(zhì)。培養(yǎng)基的制備和使用是微生物實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)工作的重要環(huán)節(jié)，培養(yǎng)基自身質(zhì)量的優(yōu)劣、保存是否得當(dāng)、配制使用是否正確等都直接影響到檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。本文對(duì)微生物實(shí)驗(yàn)室在培養(yǎng)基購(gòu)置、貯存、制備、使用等方面應(yīng)采取的質(zhì)量控制措施進(jìn)行討論，談一些觀點(diǎn)和看法。希望有助于微生物檢測(cè)工作的同行們更好的開展工作。
1培養(yǎng)基的購(gòu)置與驗(yàn)收
1.1購(gòu)置
從培養(yǎng)基自身的質(zhì)量來(lái)看，不同生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品，甚至同一廠家不同批號(hào)的產(chǎn)品都會(huì)存在差異[1]。依據(jù)ISO/IEC17025《檢測(cè)和校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室能力的通用要求》，對(duì)培養(yǎng)基的供應(yīng)企業(yè)進(jìn)行評(píng)價(jià)后選擇合格的供應(yīng)商，這是培養(yǎng)基購(gòu)買過(guò)程中重要的步驟。應(yīng)選擇產(chǎn)品市場(chǎng)信譽(yù)度高、有質(zhì)量保證能力和服務(wù)保證能力的企業(yè)；企業(yè)是否通過(guò)了質(zhì)量管理體系的認(rèn)證是較為客觀的評(píng)價(jià)指標(biāo)。要求生產(chǎn)企業(yè)提供：培養(yǎng)基成分名稱及產(chǎn)品編號(hào)、批號(hào)、使用前的pH、儲(chǔ)藏信息和有效期、性能評(píng)價(jià)和所用測(cè)試菌株、技術(shù)數(shù)據(jù)清單、質(zhì)控證書以及必要的安全/危害數(shù)據(jù)等材料[2]。
1.2驗(yàn)收
購(gòu)買的培養(yǎng)基到貨后，應(yīng)有專人做好接受和驗(yàn)收工作，應(yīng)仔細(xì)核對(duì)生產(chǎn)企業(yè)提供的資料、培養(yǎng)基名稱、規(guī)格數(shù)量、外觀特征、批號(hào)、保質(zhì)期是否符合要求。每批培養(yǎng)基到貨物后都應(yīng)對(duì)培養(yǎng)基的質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，滿足檢測(cè)方法規(guī)定的要求后方可投入使用。
2培養(yǎng)基的儲(chǔ)存
干粉培養(yǎng)基應(yīng)保存在陰涼干燥處，要避免陽(yáng)光直射；未開瓶的培養(yǎng)基在室溫下的最長(zhǎng)保存2年，開瓶后的干粉培養(yǎng)基易吸濕，應(yīng)注意防潮并在6個(gè)月內(nèi)用完。應(yīng)定期對(duì)儲(chǔ)存中的培養(yǎng)基進(jìn)行常規(guī)檢查，如容器密閉性復(fù)查、首次開封日期、內(nèi)容物的感官檢查，如果培養(yǎng)基發(fā)生結(jié)塊、顏色異常和其他變質(zhì)跡象就不能再使用。
3培養(yǎng)基的制備
3.1培養(yǎng)基用水
培養(yǎng)基制備用水應(yīng)使用電阻率不小于30萬(wàn)Ωcm的蒸餾水或與其同質(zhì)的水，最好不使用離子交換器生產(chǎn)的去離子水[2]。。
3.2稱量
稱量時(shí)要用專用的角匙，避免交叉污染而影響檢驗(yàn)結(jié)果；干粉培養(yǎng)基易吸潮，如有條件，盡量在濕度較低的房間稱取培養(yǎng)基。
3.3復(fù)水
復(fù)水時(shí)不得用銅鍋或鐵鍋，以防有離子混入培養(yǎng)基中，影響微生物的生長(zhǎng)；容器的大小需大于復(fù)水后培養(yǎng)基總體積的2倍以上，避免在加熱溶解過(guò)程中，培養(yǎng)基溢出；含有瓊脂粉的培養(yǎng)基，在加熱溶解之前可以浸泡數(shù)分鐘；加熱培養(yǎng)基時(shí)一定要進(jìn)行攪拌，特別是瓊脂類培養(yǎng)基。為避免燒焦和沸騰溢出，對(duì)于少量的培養(yǎng)基最好使用沸水浴進(jìn)行加熱。燒糊的培養(yǎng)基營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被破壞，并可產(chǎn)生有毒物質(zhì)，如發(fā)現(xiàn)焦化，或未溶解均勻前培養(yǎng)基有溢出，該培養(yǎng)基即不能使用，應(yīng)重新制備。對(duì)于瓊脂類培養(yǎng)基進(jìn)行再融化時(shí)應(yīng)使用沸水浴或流動(dòng)蒸汽進(jìn)行加熱，最多只能加熱兩次，第二次再融化后仍未用完的培養(yǎng)基應(yīng)棄去。
3.4滅菌
一般培養(yǎng)基采用濕熱滅菌，即高壓蒸汽滅菌，通常是121℃15min，含糖或特殊培養(yǎng)基，按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或生產(chǎn)商提供的說(shuō)明滅菌。已配制好的培養(yǎng)基必須立即滅菌，避免微生物生長(zhǎng)繁殖而消耗養(yǎng)分，改變培養(yǎng)基的酸堿度。高溫可破壞培養(yǎng)基的營(yíng)養(yǎng)成分，還會(huì)使瓊脂的凝膠強(qiáng)度下降，因此必須嚴(yán)格控制滅菌溫度和時(shí)間，并且不可重復(fù)滅菌。高壓蒸汽滅菌鍋的壓力表等要定期進(jìn)行檢定，并定期采用生物指示菌法或化學(xué)變色紙片對(duì)滅菌效果進(jìn)行驗(yàn)證。
3.5pH測(cè)定
微生物必須在適宜的pH范圍內(nèi)才能正常生長(zhǎng)繁殖或體現(xiàn)其生物特性。培養(yǎng)基配方要求的pH為滅菌或消毒后的pH值，即培養(yǎng)基使用前的pH，并應(yīng)在25℃溫度下采用精密酸度計(jì)進(jìn)行測(cè)量，固體瓊脂培養(yǎng)基應(yīng)以特殊的膠體表面測(cè)量電極進(jìn)行測(cè)量。使用過(guò)程中，如果需要調(diào)整培養(yǎng)基的pH，應(yīng)用1mol/LNa0H或lmol/LHCL調(diào)整，注意不可反復(fù)調(diào)pH，否則會(huì)影響培養(yǎng)基的滲透壓[3]。
3.6配制好的培養(yǎng)基保存
滅菌以后培養(yǎng)基應(yīng)該迅速冷卻至所需溫度，避免長(zhǎng)時(shí)間保存在滅菌鍋內(nèi)，造成過(guò)度滅菌，影響培養(yǎng)基的營(yíng)養(yǎng)成分或選擇性效果。所配制的培養(yǎng)基的量，應(yīng)該是在最長(zhǎng)保存期限內(nèi)正好使用完。含染料的培養(yǎng)基應(yīng)閉光保存；倒好的瓊脂平板如果配制的當(dāng)天未使用完，應(yīng)于冷藏保存，如果保存時(shí)間超過(guò)2天，應(yīng)將其放入密封的塑料袋中保存；配好的肉湯類培養(yǎng)基如果保存時(shí)間超過(guò)2個(gè)星期，應(yīng)將其放在帶有螺旋蓋的試管或其它密閉的試管或容器中防止蒸發(fā)[4]。
4培養(yǎng)基的性能測(cè)試
4.1外觀控制
制備好的培養(yǎng)基應(yīng)有相應(yīng)的顏色，一般的培養(yǎng)基應(yīng)澄清、無(wú)渾濁、無(wú)沉淀。使用前應(yīng)檢查培養(yǎng)基的顏色是否發(fā)生變化，是否蒸發(fā)/脫水。
4.2污染控制
從每批制備好的培養(yǎng)基中選取部分進(jìn)行污染測(cè)試（無(wú)菌試驗(yàn)），確定無(wú)微生物生長(zhǎng)方可使用。
4.3性能測(cè)試
4.3.1測(cè)試菌株選擇測(cè)試菌株是具有其代表種的穩(wěn)定特性并能有效證明實(shí)驗(yàn)室特定培養(yǎng)基最佳性能的一套菌株，應(yīng)來(lái)自國(guó)際/國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)菌種保藏中心ATCC標(biāo)準(zhǔn)菌株[5]，菌株的選擇參考衛(wèi)生行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)WS/T232-2002《商業(yè)性微生物培養(yǎng)基質(zhì)量檢驗(yàn)規(guī)程》。
4.3.2定量測(cè)試方法改良Miles-Misra法測(cè)試菌株過(guò)夜培養(yǎng)物10倍遞增稀釋；測(cè)試平板和參照平板劃分為4個(gè)區(qū)域并標(biāo)記；從最高稀釋度開始，分別滴一滴稀釋液于試驗(yàn)平板和對(duì)照平板標(biāo)記好的區(qū)域；將稀釋液涂滿整個(gè)1/4區(qū)域，37°C培養(yǎng)18小時(shí)；對(duì)易計(jì)數(shù)的區(qū)域計(jì)數(shù)，按公式計(jì)算生長(zhǎng)率（生長(zhǎng)率=待測(cè)培養(yǎng)基平板上得到的菌落總數(shù)/參考培養(yǎng)基平板上獲得的菌落總數(shù)）。非選擇性培養(yǎng)基上目標(biāo)菌的生長(zhǎng)率應(yīng)不低于0.7，該類培養(yǎng)基應(yīng)易于目標(biāo)菌生長(zhǎng)；選擇性培養(yǎng)基上目標(biāo)菌的生長(zhǎng)率應(yīng)不低于0.1[6]。
4.3.3半定量測(cè)試方法改進(jìn)的劃線法接種法平板分ABCD四區(qū)，共劃16條線，平行線大概相隔0.5cm，每條有菌落生長(zhǎng)的劃線記作1分，每個(gè)僅一半的線有菌落生長(zhǎng)記作0.5分，沒有菌落生長(zhǎng)或生長(zhǎng)量少于劃線的一半記作0分，分?jǐn)?shù)加起來(lái)得到生長(zhǎng)指數(shù)G。目標(biāo)菌在培養(yǎng)基上應(yīng)呈現(xiàn)典型的生長(zhǎng)，而非目標(biāo)菌的生長(zhǎng)應(yīng)部分或完全被抑制，目標(biāo)菌的生長(zhǎng)指數(shù)G大于6時(shí)，培養(yǎng)基可接受[6]。
4.3.4定性測(cè)試方法平板接種觀察法用接種環(huán)取測(cè)試菌培養(yǎng)物，在測(cè)試培養(yǎng)基表面劃平行直線。按標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的培養(yǎng)時(shí)間和溫度對(duì)接種后的平板進(jìn)行培養(yǎng)，目標(biāo)菌應(yīng)呈現(xiàn)良好生長(zhǎng)，并有典型的菌落外觀、大小和形態(tài)，非目標(biāo)菌應(yīng)是微弱生長(zhǎng)或無(wú)生長(zhǎng)[6]。
5討論
培養(yǎng)基的質(zhì)量是微生物實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)工作的基礎(chǔ)，事關(guān)檢測(cè)工作的準(zhǔn)確性、可靠性，在微生物實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)工作中舉足輕重。如果在工作中忽視任何一個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量問題，都將導(dǎo)致檢驗(yàn)結(jié)果科學(xué)性、客觀性的偏離。因此，加強(qiáng)培養(yǎng)基的實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制，認(rèn)真地做好培養(yǎng)基的質(zhì)控工作，不斷完善和提高培養(yǎng)基的質(zhì)控水平，才能為微生物檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室提供高質(zhì)量的培養(yǎng)基。
參考文獻(xiàn)
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