微芯片技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品及食品真菌毒素快速檢測(cè)中的應(yīng)用探究

摘 要：本文以真菌毒素的檢驗(yàn)工作為研究對(duì)象，介紹微芯片技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品與食品中快速檢測(cè)應(yīng)用內(nèi)容。通過對(duì)真菌毒素危害性的分析，從光學(xué)檢測(cè)、電化學(xué)檢測(cè)、光電化學(xué)檢測(cè)、免標(biāo)記檢測(cè)這四方面內(nèi)容，詳細(xì)說明的具體的快速檢測(cè)方案，為相關(guān)的真菌毒素分析工作，提供具體的應(yīng)用材料。

關(guān)鍵詞：微芯片；真菌毒素；快速檢驗(yàn)；食品安全

引言

經(jīng)濟(jì)環(huán)境持續(xù)發(fā)展，使食品質(zhì)量與食品安全成為了社會(huì)高度關(guān)注的熱點(diǎn)話題。尤其農(nóng)產(chǎn)品與食品檢驗(yàn)的工作中，需要通過技術(shù)內(nèi)容與檢測(cè)方法的優(yōu)化升級(jí)，加快檢測(cè)工作的效率水平，在時(shí)代科技的支撐下，保證檢驗(yàn)工作的順利完成。而實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，需要對(duì)真菌毒素的危害性作出說明，以便更好地引導(dǎo)檢測(cè)工作。

一、真菌毒素危害性分析

真菌毒素種類較多，已知的構(gòu)成類型就已經(jīng)達(dá)到了300余種，對(duì)農(nóng)產(chǎn)品與食品有較嚴(yán)重的污染效果，會(huì)在自身毒素的影響下降低人體健康狀態(tài)。尤其是黃曲霉素、鏈格孢毒素、細(xì)交鏈孢菌酮酸、脫氧雪腐鐮刀菌烯醇、伏馬毒素、T-2毒素等真菌毒素，都是極為典型的毒害類真菌，且在影響效果上，表現(xiàn)出明顯的特異性。

而諸如AOH、AME等病毒，還會(huì)在傳播的過程中發(fā)生突變，在拓?fù)洚悩?gòu)酶的抑制與影響條件下，造成DNA鏈的斷裂，并增加癌變概率[1]。例如，在實(shí)際病歷中，于我國(guó)林縣發(fā)生的群體性食道癌，就是由于AOH與AME這兩種病毒，對(duì)人的身體造成侵害，并在人體內(nèi)通過對(duì)于蛋白質(zhì)的合成，使人出現(xiàn)腹瀉、厭食等癥狀，并由此引發(fā)體重縮減、神經(jīng)衰弱的狀態(tài)。而在這一身體條件下，又會(huì)連帶性的增加人體內(nèi)的白細(xì)胞，使整體免疫活性發(fā)生變化，大大增加人體的負(fù)擔(dān)條件，在出血、休克等并發(fā)癥狀中，導(dǎo)致人體死亡。

因此，對(duì)于攜帶此類真菌病毒的農(nóng)產(chǎn)品與食品，務(wù)必要進(jìn)行細(xì)致化的檢驗(yàn)，通過系統(tǒng)且快速的分析，在科學(xué)方法下，此類物品攝入的健康狀態(tài)，降低其對(duì)于人類的威脅。在及時(shí)、快速的技術(shù)條件下，提高對(duì)于真菌毒素的防治水平。

二、微芯片技術(shù)的檢測(cè)應(yīng)用

（一）光學(xué)檢測(cè)

微芯片技術(shù)條件下的光學(xué)檢測(cè)，是對(duì)傳統(tǒng)光學(xué)檢測(cè)技術(shù)的升級(jí)，可以大致總結(jié)為熒光檢測(cè)、化學(xué)發(fā)光檢測(cè)、可視化檢測(cè)這三種類型。在熒光檢測(cè)中，由于其自身的帶有高度的靈敏度，可以有效的適應(yīng)于微芯片技術(shù)，并在納米級(jí)別的設(shè)備中，發(fā)揮出針對(duì)真菌毒素的檢驗(yàn)效果。例如，可利用微芯片裝置，對(duì)大米樣品設(shè)置CIT。由此，通過熒光檢測(cè)方式得到電化學(xué)阻抗數(shù)據(jù)，并與傳感器設(shè)備的檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)兩項(xiàng)數(shù)據(jù)達(dá)到平衡狀態(tài)后，則說明此種檢測(cè)方式的有效性。而在食品檢測(cè)的過程中，針對(duì)真菌毒素污染物的高通量、多通路特征，可同步完成多種真菌毒素的含量檢測(cè)，以此保證檢驗(yàn)工作的高質(zhì)量與高效率條件。

化學(xué)發(fā)光檢測(cè)中，可在無(wú)需外部光源激發(fā)的條件下，通過熒光標(biāo)記的激發(fā)方式，在原有熒光處理方法的基礎(chǔ)上，展現(xiàn)技術(shù)應(yīng)用條件中的便捷性特征。尤其是在OTA-肽段的復(fù)合物質(zhì)中，可以通過特定的競(jìng)爭(zhēng)性免疫檢測(cè)，確定其肽段物質(zhì)的可再生性特征，并在多次重復(fù)的條件下，保證物質(zhì)檢測(cè)的快速分析。

另外，在可視化檢測(cè)技術(shù)中，將AFB中的水凝膠與距離可讀微芯片作為基礎(chǔ)，創(chuàng)設(shè)出便攜性的可視化檢測(cè)配體。通過對(duì)AFB適配體的搭建，能夠與DNA短鏈有效的連接在一起，并合成為新型的水凝膠物質(zhì)。而在實(shí)際技術(shù)應(yīng)用的過程中，距離可讀芯片的應(yīng)用大多為V-芯片，且?guī)в泻?jiǎn)易的POCT裝置，可以在此類裝置的輔助作用下，對(duì)待檢測(cè)的液體食品樣本，作出高效率的真菌毒素分析。尤其在OTA類毒素與AFB類毒素的鑒別中，這一裝置結(jié)構(gòu)，有較為明顯的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

（二）電化學(xué)檢測(cè)

微芯片技術(shù)中的電化學(xué)檢測(cè)，帶有明顯的兼容性特征與靈敏性優(yōu)勢(shì)。通過其自身的微陣列系統(tǒng)，可以同時(shí)進(jìn)行多個(gè)檢測(cè)項(xiàng)的分析，以此使微芯片技術(shù)在結(jié)合電化學(xué)檢測(cè)方法的過程中，實(shí)現(xiàn)對(duì)于真菌毒素的快速檢測(cè)分析。

例如，在微芯片設(shè)備中，可設(shè)置磁珠結(jié)構(gòu)，并在免疫微芯片傳感器的檢測(cè)過程中，通過將檢測(cè)食品樣本中的ZEA與HRP-ZEA進(jìn)行結(jié)合，確定競(jìng)爭(zhēng)性的結(jié)合G蛋白在磁珠中的位置，以此完成電化學(xué)檢測(cè)的應(yīng)用，保證對(duì)于系統(tǒng)設(shè)備的檢測(cè)分析。

（三）光電化學(xué)檢測(cè)

以聚二甲基硅氧烷為材料的微芯片設(shè)備中，通過搭建間接競(jìng)爭(zhēng)性ELISA實(shí)驗(yàn)空間，可以完成集成化的氫化非硅光二極管構(gòu)建，利用這一結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)廣電化學(xué)檢測(cè)的應(yīng)用內(nèi)容。在檢測(cè)對(duì)象上，這一技術(shù)條件可以很好的適應(yīng)于OTA檢測(cè)，并重點(diǎn)對(duì)紅酒、啤酒等發(fā)酵液體飲品作出分析，確定其中的OTA污染條件[2]。另外，在此項(xiàng)光電化學(xué)檢測(cè)升級(jí)的技術(shù)條件中，可以設(shè)置可再生的微型競(jìng)爭(zhēng)性傳感器設(shè)備，通過微芯片設(shè)備中的光電傳感，定位LOD<0.5ng/ml的OTA污染。而此項(xiàng)技術(shù)條件下的PDMS微芯片設(shè)備，可以在通道內(nèi)，完成至少8次的重復(fù)使用條件，使其抗原分子的固定能力得到充分展示。

（四）免標(biāo)記檢測(cè)

免標(biāo)記檢測(cè)方法中，質(zhì)譜檢驗(yàn)的方式最為典型，并在真菌毒素的分析中，展現(xiàn)出了較強(qiáng)的應(yīng)用價(jià)值。通過與微芯片傳感器設(shè)備的結(jié)合，可以在其中的三重四級(jí)管結(jié)構(gòu)中，定量的統(tǒng)計(jì)出花生制品中的AFS含量，并在后續(xù)的梯度洗脫與多反映鍵控制中，形成基于色譜分離技術(shù)的樣本萃取，完成MS檢測(cè)與目標(biāo)物分離。在這一技術(shù)條件下，能夠有效的降低其他物質(zhì)對(duì)于檢測(cè)數(shù)據(jù)處理的干擾，并在優(yōu)化檢測(cè)環(huán)境的同時(shí)，提高檢測(cè)的處理精度，以便在調(diào)節(jié)AFB抗體與其摩爾結(jié)合比率的過程中，形成專一性的在線捕捉與濃縮處理，以此維持直接定量檢測(cè)的應(yīng)用效果，實(shí)現(xiàn)免標(biāo)記狀態(tài)下的檢測(cè)分析。

總結(jié)

綜上，微芯片技術(shù)作為時(shí)代科技的前沿，在農(nóng)產(chǎn)品與食品真菌毒素的檢測(cè)中，發(fā)揮出了自身的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，是優(yōu)化檢測(cè)速率，提高檢測(cè)科學(xué)性的重要手段。通過對(duì)此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用研究，可以在光學(xué)、電化學(xué)等領(lǐng)域中，展現(xiàn)出不同的技術(shù)特征，并在保證檢測(cè)對(duì)象與應(yīng)用技術(shù)適應(yīng)性的同時(shí)，為食品安全提供技術(shù)保障。

參考文獻(xiàn)

[1]付博菲，朱曉龍，邱斌.高通量測(cè)序技術(shù)在食源性病原體快速檢測(cè)中的應(yīng)用進(jìn)展[J].食品研究與開發(fā)，2019，40（03）：200-205.

[2]梁攀，董萍，王洋，等.免疫學(xué)技術(shù)在食品安全快速檢測(cè)中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J].食品安全質(zhì)量檢測(cè)學(xué)報(bào)，2018，9（09）：2085-2089.

作者簡(jiǎn)介：

胡延勛（1981.12.20）；性別：男，籍貫：河南省寶豐縣，學(xué)歷：碩士，畢業(yè)于天津科技大學(xué)；現(xiàn)有職稱：農(nóng)藝師；研究方向：農(nóng)學(xué)

（作者單位：平頂山市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)測(cè)中心）