分子生物学技术范文1
受限于当时的科学技术发展水平及人类的认知水平，分子生物学的发展经历了漫长的时代。1859年达尔文出版《物种起源》，提出了举世闻名的“自然选择”学说，成为了生物学发展的里程碑。但生物为什么能将性状遗传给下一代，如俗语说的“龙生龙、凤生凤、老鼠生来会打洞”，并没有得到阐明。随后，奥地利修道士孟德尔在观察了2.1万株不同性状的豌豆后，提出了遗传法则，瑞士生物学家弗雷德里希·米歇尔于1869年分离出了核酸，在其他科学家的努力下逐渐发现了染色体及其成对现象、观察到了细胞分裂过程中染色体的排布方式，并提出染色体携带遗传信息。1911年，遗传学家摩尔根提出了基因学说，阐明了基因在染色体上的分布，提出亲本将遗传信息传递给子代的过程中染色体重组形成独特新个体的理论。之后，科学家发现传递遗传信息的物质为DNA，研究了DNA的化学成分和基本结构，并发现DNA中四种碱基（鸟嘌呤：G、腺嘌呤：A、胸腺嘧啶：T、胞嘧啶：C）的含量比例是一定的。英国生物物理学家罗莎琳德·富兰克林在1951年拍摄到了核酸X射线衍射照片，在此基础上，1953年，美国科学家詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克提出了DNA的双螺旋结构，该在《Nature》杂志上。1977年，科学家弗雷德里克·桑格、沃尔特·吉尔伯特等发明了DNA测序技术，开启了分子生物学发展的新篇章。
二、分子生物学相关技术的临床应用
随着分子生物学的发展，对于生物大分子的检测技术也在不断的更新，针对核酸的检测技术包括：Southernblot、Northernblot、荧光原位杂交（fluorescenceinsituhybridization，简称FISH）技术，定性聚合酶链式反应（PolymeraseChainReaction，简称PCR）、实时荧光定量PCR、一代测序技术及二代测序技术等；针对蛋白质的检测技术包括：Westernblot、酶联免疫吸附测定（EnzymeLinkedImmunosorbentAssay，简称ELISA）等。而精准医学及个体化治疗时代的到来，使得分子生物学的很多技术已经被越来越广泛的应用到医学的临床诊断，如孕妇唐氏筛查（21、18、13-三体综合征）、病毒感染分型及载量检测、肿瘤放化疗耐性基因检测、靶向药物基因检测、代谢综合征临床用药指导等。现代测序技术日臻完善，成本逐年降低，2014年6月30号，国家食品药品监督管理总局审查通过了二代测序技术（测序仪及检测试剂盒）用于胎儿染色体非整倍体（T21、T18、T13）检测。2015年6月8日，国家发展和改革委员会（简称发改委）了《新兴产业重大工程包》通知，新型健康技术惠民成为六大工程之一。首先，以遗传性耳聋和唐氏综合征等遗传性疾病基因筛查为重点，推进基因检测技术在遗传性疾病、肿瘤、心脑血管疾病和感染性疾病等重大疾病防治上的应用，促进健康惠民[1]。其次，快速推进基因检测技术在遗传性疾病大规模筛查上的应用，探索基因检测技术在个人基因组检测、基因身份证等新领域的产业化应用[1]。分子生物学技术成为了临床医学诊断、用药的支撑体系，伴随着个体化治疗理念的逐渐深入，需要大量的相关检测技术人才。但是传统的分子生物学教学并没有把相关的理论及技术体系与医学的实际应用有机的结合起来，造成了人才培养与实际需求的脱节，一方面生物学专业的本科毕业生面临着找工作困难的窘境，另一方面医学及相关检测机构需要大量的检测技术人员，但普通的生物学专业本科生达不到相关的要求。随着毕业生就业压力的增加，很多新生刚入学就面临着就业的迷茫，不知道毕业以后能从事什么样的工作，甚至很多有转专业的想法。因此，在进行专业授课时，尤其是分子生物学的授课时，改变既定的教学模式，适应社会发展的潮流就变得尤为重要了。
三、分子生物学课程讲授模式探索
分子生物学的内容抽象复杂、讲解困难，学生不易理解，所以我们选用了RobertWeaver编著的《MolecularBiology》作为分子生物学教材，该书语言流畅、内容丰富、科学性强，通过实验及结果分析得出相应的结论，易于理解；同时增加了学生的学习兴趣，有利于培养学生的科学思维方式[2]。在我从事分子生物学教学时，在开课之前进行了问卷调查，结果显示，超过60%的学生列举不出分子生物学相关技术的实际应用，更不了解其在医学领域的应用。课余时间跟学生交流时发现：很多学生对这门课没有清楚的认识，只是为了考试而学习，学生呈现出的问题是不知道学完分子生物学能做什么？将来能从事什么行业？针对学生的困惑，我改变了既定的教学模式，利用第一、二节课对分子生物学的技术体系及发展趋势进行概述，并且与实际的应用尤其是在医学上的应用进行了结合，解读了相关的法规、政策文件，使得学生对分子生物学有一个概括性的认识，增加学生学习的积极性。在讲到相关的分子生物学技术时，会对该技术的现实应用或最新前沿动态进行延伸，增加学生学习的信心。对于复杂的技术体系或理论体系，采取制作直观、生动的幻灯进行讲解，易于学生理解和掌握。同时鼓励学生课前预习，课后查阅相关资料，加深印象；并组织学生进行相关资料汇总、交流，在课堂上进行分组讨论，不仅增加了学生的学习兴趣，而且加深了认识。通过灵活的、理论联系实际的教学方式，学生对分子生物学的学习兴趣十分浓厚，积极性非常高，达到了预期的效果。但是在教学过程中也出现了一些问题，如分子生物学实验课与理论课的脱节，实验课提前完成，与理论学习没有同步进行，削弱了学生对相关实验的认识及理解。在讲到相关技术原理时，问答过程显示，大部分同学并不能把相关原理与所做实验进行有机的联系，没有起到加深认知的作用。建议在以后的教学过程中，理论讲授与实验操作紧密配合，便于学生理解。
四、分子生物学教学改革的一些建议
结合分子诊断技术的临床应用，对分子生物学的教学改革提出以下建议：（1）对于复杂的理论与技术体系，采用多媒体教学与板书相结合的方式，易于学生理解掌握。（2）掌握著名科学家研究过程中的一些典故，增加教学的故事性及趣味性，提高学生学习的兴趣。（3）加强分子生物学相关技术与实际应用的联系，增加学生学习的积极性。（4）传递分子生物学技术在临床应用的相关政策、法规，增加学生就业的信心。（5）相关技术的理论讲解与实验紧密结合，增加学生的理解深度。（6）理论联系实际，带学生参观医院的检测平台及医学检测机构的平台，使学生有更直观的认识。（7）推荐学生到医院及医学检测机构实习，完成毕业设计，不仅完成了毕业论文，而且使得学生提早接触社会，提高适应社会的能力[3]。
五、展望
分子生物学技术范文2
【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】
[1]杨大进.改革开放30年食品理化检测方法的发展[J].中国食品卫生杂志，2009，21（4）：309-312.
[2]尤敏霞.酶联免疫吸附法在食品检验中的应用[J].河南预防医学杂志，2009，20（3）：237-238，240.
[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.
分子生物学技术范文3
【关键词】高职 医学检验技术 分子生物学 教学改革
【中图分类号】 G 【文献标识码】 A
【文章编号】0450-9889（2015）09C-0156-03
分子生物学是从分子水平认识生命本质的一门新兴边缘学科。随着新技术、新理论的不断发展，分子生物学几乎渗透到检验医学的所有领域。其快速发展也给检验医学开辟了新的领域，为学科发展提供了新的机遇。但分子生物学的理论更新得太快，技术种类又繁多，对技术人员的理论素质和实践能力要求高，特别是对高职医学检验技术专业分子生物学的教学提出了非常大的挑战。在国家大力发展职业教育的战略背景下，如何通过机制创新，建立合理、科学的适用于高职医学检验技术专业的分子生物学课程教学体系是本文探讨的重点。本文拟以广西卫生职业技术学院为例进行论述。
一、高职医学检验技术专业分子生物学教学存在的问题
由于分子生物学的专业术语繁多、理论知识抽象难懂、技术专业性强，在以往传统的教学过程中有许多学生对基本概念搞不清、对基础理论很模糊，对技术掌握也不到位，临床实习时根本适应不了临床的分子诊断工作。因此，怎样帮助高职医学检验技术专业学生进一步理解和掌握分子生物学的理论知识是一个难题。
另外，分子生物学技术的种类繁多、发展迅速，而由于种种客观的原因，分子生物学这门课程是安排在医学检验技术专业学生的大一、大二阶段进行授课，课程安排得较早，在这个时期医学检验技术专业的学生基本没有接触专业课，所以对分子生物学这门课很难吃透。而基于有限的理论和实验学时数，要把分子生物学的所有技术详细讲授给学生几乎是不可能办到的。因此，学生在校学习期间，教师如何充分利用学校有限的教学仪器设备和有限的实验课时，培养医学检验技术专业学生的实验技能和动手能力，也是一个难题。
二、高职医学检验技术专业分子生物学教学改革思路
以广西医院临床分子生物学实验室实际操作需求为核心，在现代高职教育“能力本位”的课程理念指导下，充分利用学校现有资源对医学检验技术专业的分子生物学技术理论与实训内容进行设计和改进，精心组织教学实施，构建适合高职医学检验技术专业的分子生物学教学模式。特别是在分子生物学基本实验技能的训练上，既需要提升实践教学和技能训练的效率和效果，也需要充分挖掘教师和学生的科研潜力，提高科研水平。
广西卫生职业技术学院结合医学检验技术专业的具体情况，在2013、2014级检验班中选取2个班做试点。为突出高职教育的职业性和实用性，重新整合理论教学模块，调整教学内容；采用以完成工作任务为主线的职业性、实践性的实训项目。改变传统的讲授式的教学模式，模拟临床基因扩增和分子诊断的情景，构建以“学生”为中心的新型教学模式。在教学过程中通过问题启发引入新理论新技术、案例分析导入实验数据分析、分组讨论及专题讲座学习最新技术等多样化的教学方法，提高教学效果。实践教学上采用示教、开放实验室、实训室练习、岗前分子生物学技术培训、医院见习、病例讨论、综合训练等。改革考核方式，建立一套科学的、多元化的考核评价体系，采取阶段性考核的方式，先考核手工操作，再进行仪器设备操作考核，最后是学科理论考核和综合能力考核，岗位模拟及出勤也在考核计分之内。
三、高职医学检验技术专业分子生物学教学改革具体方案
（一）高职医学检验技术专业分子生物学理论教学改革
1.改选合适的教材，整合优化教学内容，完善教学大纲。选用与高职医学检验技术人才培养相适应的高职高专规划教材。如广西卫生职业技术学院改革前使用吕建新主编的《临床分子生物学检验》，这本教材主要针对本科医学检验专业，对高职高专院校的学生不太适用；改革后选用胡颂恩主编的《分子生物学与检验技术》，这本教材专门针对高职高专院校的医学检验技术专业，更适合该校学生。根据培养目标和教学时数，对教材内容做适当的侧重，强调对基础知识的强化讲解，以及对前沿知识的扩展讲授，即适当介绍分子生物学技术的新进展，以帮助学生对当今科技水平发展进行深入了解。例如，在DNA和RNA的分离纯化过程中向学生强调核酸的特性；在基因扩增时详细讲解PCR反应的原理、条件、过程、特点和注意事项以及引物如何设计等；在检测病毒基因型时介绍核酸分子杂交的原理，顺便导入基因芯片技术和DNA测序技术；将枯燥抽象的理论知识融入一个个生动的临床病例中，由临床问题引出要掌握的理论知识，这样可引起学生求知的欲望，提高理论教学效果。另外，将分子生物学这门课程从第二学期调整到第四学期进行授课，在这个时期医学检验技术专业的学生已经接触了大部分的专业课，对分子生物学这门课会更容易理解。
2.授课方法的多样化。要求知识的融会贯通，讲课方法的灵活运用、教与学的互动等非常重要。在理论知识讲授的过程中，通过问题启发引入新理论新技术、案例分析导入实验结果分析、分组讨论及专题讲座了解最新技术等多样化的教学方法；同时加强病例分析，培养学生建立良好的实验诊断学思维和技术应用的能力。例如，对于基因测序技术、Western-Blot、2-DE等最新分子生物学技术，可以采用专题讲座的方式，结合临床和科研应用对学生进行深入浅出的讲解。并且以交论文的方式要求学生阅读文献和参考资料，不定期安排学生参加院内、市内举办的各种分子生物学新技术讲座，帮助医学检验技术专业学生及时了解最新的分子生物学技术。
3.注重综合素质的培养。在学生掌握一定的理论知识后，帮助学生把理论学习与实践工作有机结合起来，提高学生实习或毕业后在工作中解决临床问题的能力。例如，不但要求学生掌握基因扩增的基本原理和基本操作，更要教会学生如何进行引物的设计，因为设计好引物是PCR成功与否的关键。还要更加深入地介绍临床和科研工作中可能出现PCR的假阳性和假阴性问题，也就是培养学生在实际工作中做好PCR的防污染措施。
（二）高职医学检验技术专业分子生物学实验教学改革
1.强化实验教学改革。从培养应用型人才的要求出发，调整理论和实验比例，加大实验比重。根据检验学科新发展和新要求，强调对基本实验技能的培训。目前临床检验工作已广泛应用各种自动化仪器和试剂盒，应注重培养学生对商品试剂盒的使用和评价以及对各种自动化仪器的参数编程能力，以适应临床检验的工作需要。以血液基因组DNA的提取为例，要求学生在理解核酸分离纯化原理的基础上，掌握核酸提取的操作流程、操作要点，在训练时要求操作标准化、规范化，每做一步都应有实验记录，这样才能够正确分析影响实验结果的各种干扰因素（如表1所示）。
2.配合理论教学开设综合性实验。重新编写实验指导，安排一些综合性实验。制订实验考核方案，充分强化学生的实验操作技能。如将哺乳动物基因组DNA的提取、PCR与琼脂糖凝胶电泳实验整合为一个综合性实验，要求学生自己设计实验方案，列出具体的操作步骤、所需试剂、器材。在老师的引导下，通过小组讨论确定最佳的实验方案（如
（三）高职医学检验技术专业学生实习前的分子生物学技术岗前培训
学生进实习点前在校进行的岗前培训与常规课堂教学既存在联系，也有着差异。例如，分子生物学的理论教学偏重系统性和完整性，而学生实习前的岗前培训则更偏重职业性与实用性。因此，在医学检验技术专业学生进入医院实习前，有必要对他们进行分子生物学技术的岗前培训。例如，岗前培训时我们用真实的病人标本，真实的商品试剂盒和基因扩增仪，模拟建设的临床基因扩增实验室，在训练时更严格要求操作的规范化，每完成一步都有实验记录，严格做好实验室的防污染措施，以让学生完成临床检测任务的实战训练学生的实验技能和解决问题的能力（如表4所示）。
（四）改革考试方法
采取阶段性考核的方式，先考核手工操作，再进行仪器设备操作考核，最后是学科理论考核和综合能力考核，岗位模拟及出勤也在考核计分之内。
（五）加强师资培养
教师必须紧跟学科发展潮流，不断加强自身专业知识的学习，才有可能培养出实践性和创新性的医学检验技术专业人才。因此，必须加快青年教师的培养，采取“请进来、送出去”的方式，邀请临床一线检验人员定期给本科室教师培训，并分期选派青年教师定期到临床实践锻炼，以形成具有先进的教学理念、出色的教学手段和方法，丰富的课程相关临床检验经验的优秀教师队伍。
四、教学改革效果
通过多年的建设，广西卫生职业技术学院医学检验技术专业的仪器、设备已相对完备，拥有了全自动生化分析仪、化学发光分析仪、电泳仪、PCR分析仪、原子吸收分光光度计、酶标仪、高速低温离心机等大型、精密仪器。但从各医院调研发现，该校医学检验技术专业学生在进入临床实验室实习工作后，对实验室的仪器设备比较陌生，实践操作中往往存在很多不规范的动作。该专业以往的教学往往只注重样本的检测过程，而忽略了样本分析的前处理、移液加样器的使用等最基本的手工操作，教改后更加注重样本分析前、样本分析后的细节锻炼，务必使学生每一步的操作都规范化、标准化。通过教师示范性的操作和一对一的指导，由易到难，训练学生认真完成每一项实验操作。教师必须做到“放手不放眼”，对学生持续关注、严格要求，以培养学生良好的实验习惯和严谨的工作作风。同时，教师在申报各级科研课题的过程中，鼓励学生参与，如鼓励他们参与文献的查阅收集、参与采集血样、提取血样DNA等过程。学生通过文献的阅读，巩固了基础理论知识，了解了分子生物学最新的研究进展；通过参与采集血样，锻炼了胆量和动手能力；通过提取血样DNA的实验过程，更加熟悉核酸提取的实验方法。
广西卫生职业技术学院医学检验技术专业在分子生物学理论教学与实验体系改革试运行中，注重发现问题、改正问题，使整个教学改革不断完善，教学运行更加顺畅，不断提高教学质量和科研水平，培养出越来越多理论基础知识扎实、操作技能熟练的医学检验技术专业的高级技能型人才。
【参考文献】
[1]吕建新.分子诊断学在检验医学中的应用前景[J].中华检验医学杂志，2005（2）
[2]谢青，杨广笑.分子生物学创新性实验教学的实践与探索[J].实验室科学，2008（1）
[3]刘卉卉，徐涛.高职院校实验室建设在专业建设中的重要性[J].吉林省经济管理干部学院学报，2010（3）
[4]朱彤，胡明.高职院校实验室管理的研究[J].湖北广播电视大学学报，2010（1）
[5]卢庭婷，李进，陈基强，等.从各医院开展的临床生化检验项目调研结果反思本课程教学的适应性[J].卫生职业教育，2012（15）
分子生物学技术范文4
Abstract： This paper introduced the principles, developing and the using of many molecular biotechnology, such as enzyme linked immuno-sorbent assay, genechip technique, molecular imprinting technique, polymerase chain reaction, scrip quick testing technology, flow injection immuno-analysis, Biosensors, etc, for the detection of the hazardous substances in the farm products．
关键词： 农产品；有毒有害物质；分子生物学；检测技术
Key words： farm products; hazardous substances; molecular biotechnology; testing technology
中图分类号：S1文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）04-0186-02
0前言
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[2-3]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。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 基因芯片技术[4-5]基因芯片技术是采用原位合成或显微打印手段，将数以万计的核酸探针固化于支持物表面，与标记的样品进行杂交，通过检测杂交信号来实现对样品的快速检测。基因芯片技术是基于芯片上的探针与样品中的靶基因片段之间发生的特异性核酸杂交。基因芯片的基本原理与核酸杂交相似，但它将大量按检测要求设计好的探针固化，仅通过一次杂交便可检测出多种靶基因的相关信息，具有高通量、多参数同步分析，快速全自动分析，高精确度、高精密度和高灵敏度分析的特点，是目前鉴别有害微生物的最有效的手段之一。近年来，许多学者利用基因芯片对常见致病菌进行了分析检测。
1.3 分子印迹检测技术[6-7]分子印迹技术利用化学手段合成一种高分子聚合物―分子印迹聚合物(molecularly imprinted polymer, MIP)，MIP能够特异性吸附作为印迹分子的待测物，在免疫分析中可以取代生物抗体，被科学家誉为“人工抗体”。它具有一定的预定性，识别性和实用性等特点，在农产品安全检测中的潜力已引起了人们的关注。由于农兽药在农产品基质中的痕量残留性以及基质的复杂性，需要对待侧的农兽药物质进行分离，净化和富集。MIPs的固相萃取(MISPE)技术已被广泛应用于药物、生物、农产品、环境样品分析，作为监测药物、生物大分子、烟碱 、除草剂 、农药等的预富集处理。根据直接竞争免疫分析方法，采用荧光标记示踪物，灵敏度虽不及生物抗体免疫分析得到的结果，但分析时间缩短而且该放生抗体具有上百次的可再生使用次数。使用MIPs作为生物传感器的识别元件是另一具有发展前景的应用。较之抗体、受体或酶，MIPs制成的传感膜有明显的优越性，如适用范围广、能够长期稳定、耐高温和耐腐蚀。
1.4 PCR技术[8-11]聚合酶链式反应技术诞生于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。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、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。
1.5 试纸条快速检测技术（即膜载体免疫分析快速检测技术）[12-13]
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。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。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。酶标记检测技术包括flow-through和dip-stick两种形式，胶体金标记检测技术包括flow-through和lateral-flow两种形式。
1.6 流动注射免疫分析技术[14]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。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。
1.7 其他分析技术[15-18]免疫亲和（Immunoaffinity）是利用生物分子间专一的亲和力而进行分离的一种层析技术。其原理是利用偶联亲和配基的亲和吸附介质为固定相亲和吸附目标产物，使目标产物得到分离纯化的液相层析法。亲和层析已经广泛应用于生物分子的分离和纯化，如结合蛋白、酶、抑制剂、抗原、抗体、激素、激素受体、糖蛋白、核酸及多糖类等；也可以用于分离细胞、细胞器、病毒等。
毛细管电泳免疫分析技术是将毛细管电泳技术(CE)与免疫分析技术(IA)相结合起来的一种新型的免疫分析技术。毛细管电泳免疫分析分为竞争性毛细管电泳免疫分析和非竞争性毛细管电泳免疫分析。与毛细管电泳免疫分析的检测器主要有激光诱导荧光和紫外检测器。其中激光诱导荧光检测器因具有较高的检测灵敏度，通过对抗体或是抗原进行荧光标记而被广泛使用。此外还有生物传感器、荧光免疫分析技术、放射免疫分析技术、磁免疫分析技术、蛋白质芯片、等。
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。
参考文献：
[1]杨大进．改革开放30年食品理化检测方法的发展[J]．中国食品卫生杂志，2009，21（4）：309-312.
[2]尤敏霞．酶联免疫吸附法在食品检验中的应用[J]．河南预防医学杂志，2009，20（3）：237-238，240.
[3]江小雪，张 昭，武霓，王鸣华．酶联免疫分析技术在杀菌剂残留检测中的应用[J]．浙江农业科学，2009，（3）：562-566.
[4]陈昱，潘迎捷，赵勇，金维荣，秦红友，徐晓晶，唐明未．基因芯片技术检测3种食源性致病微生物方法的建立[J]．微生物学通报，2009，36(2)：285-291.
[5]杨喻晓，张|文，丁美会，沈立荣．基因芯片技术在食品安全检测中的应用[J]．粮油食品科技， 2009，17(1)：68-70.
[6]安奉凯，潘红青，贾晓川，王硕．分子印迹技术在食品安全检测分析中的应用[J]．食品研究与开发，2009，30（3）：154-157.
[7]徐小艳，田兴国．分子印迹技术在食品安全检测中的应用[J]．广东农业科学，2008，(11)： 108-110.
[8]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.
[9]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.
[10]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.
[11]刘辉，杨利平，张 滨．PCR及其改进技术在食品检测中的应用[J]．食品与机械，2008， 24(4)：166-169.
[12]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.
[13]高志贤，周焕英．食品安全现场快速检测技术研究进展[J]．上海食品药品监管情报研究， 2008，(2)：42-46．
[14]金绍祥．流动注射分析法与多种仪器分析联用的进展[J]．理化检验(化学分册)，2009，45（2）：238-241.
[15]韩惠雯，黄菲菲．免疫亲和柱-高效液相色谱法测定肾脏中的赭曲霉毒素A[J]．中国食品卫生杂志，2009，21(3)：250-252.
[16]陈继冰．生物传感器在食品安全检测中的应用与研究进展[J]．食品研究与开发，2009，30（1）：180-183.
分子生物学技术范文5
长期以来人们凭借形态特征和数量变化来进行植物抗污染生态分化研究，但对许多深入的研究却无能为力。目前，分子生物学技术日趋成熟并已大量运用于污染进化生态学研究中。这些技术的引入为传统分化进化研究打开了新局面，为进一步从本质上揭示污染条件下植物进化提供了可能。只有将分子生物学技术引入植物抗性进化研究中，将宏观与微观结合起来我们才有可能使许多问题得以解决[19]。同工酶、等位酶电泳技术的完善，作为第一代分子生物学标记的rflp技术，以及近年来pcr技术的成熟和rapd技术在国内外迅速发展，为实现上述研究提供了迅捷可靠的工具。
分子生物学技术范文6
新生儿溶血病（heamolytic disease of the fetus and the newborn, HDN）是发生在胎儿和早期新生儿的一种自限性免疫溶血性疾病，该病由母婴血型不合引起，常导致胎儿早期流产或新生儿出现贫血、水肿、肝脾肿大甚至造成新生儿死亡等严重后果。由于我国RhD（-）人群仅占0.24%，大大低于白种人的15%，因而在我国Rh血型不合引起的HDN较ABO为少见，而Rh血型D抗原却又是引起中度和重度HDN的最常见原因［1］。目前，血型血清学与分子生物学技术是临床进行新生儿产前诊断最简便常见、实用有效的方法，正确运用血清学与分子生物学技术，可以为HDN预防及诊断提供有价值的依据，从而指导临床采取相应措施，防止HDN的发生。
1 血型血清学方法
为预防及避免HDN的发生，妊娠妇女除行常规的产前检查外，还应包括妊娠史、流产史、HDN史及夫妻双方的ABO和Rh血型的鉴定、不规则抗体筛选。如RhD为阴性时，应做弱D检测，以避免漏检。一般应在孕16周、28周、36周时各进行1次抗体筛选，当检测到有临床意义的同种抗体时，应测定IAT（indirect antibody test）滴度，以评估抗体水平并动态监控其变化。尽管有研究表明，HDN的发病率随母体内抗-A/B或抗-RhD水平的升高而递增，但仍有一些高抗体水平的个体并没有发生HDN而一些低抗体水平的个体发生了中至重度的HDN［2，3］。对那些有过流产史、HDN史的孕妇，应该密切注意其体内的血清抗体水平。
如免疫性ABO抗体效价≥64，且无流产史及HDN史时，可每4周检查一次抗体浓度；如ABO抗体效价≥256，为可疑HDN；ABO抗体效价≥512者，为高度可疑；如既往有HDN史且本次ABO抗体效价≥512时，建议换血治疗。
如Rh抗体效价≥8时，为可疑HDN，建议复查，≥16时可行羊膜穿刺术进一步检测其羊水胆红素含量，因为此时胎儿可能已经发生中度贫血［4，5］，必要时换血。
血清学方法可用于孕妇在怀孕早期的弱抗体检测，具有较好的灵敏度，但其局限性在于实验须在标准化条件下进行，且检测出来的抗体滴度与HDN疾病严重程度之间的相关关系仍然欠缺。
2 分子生物学方法
运用PCR-序列特异性引物（sequence specific primer,SSP）、PCR-限制片段长度多态性（restriction fragment length polymorphisms, RFLP）等分子生物学技术可从怀孕16周的孕妇羊水细胞中检测出胎儿的血型基因，此技术已常规运用于临床检测胎儿RhD、RhCE、KEL、Fy等基因［6，7］。对于有HDN史或流产史的妇女，且其丈夫基因为杂合型者，该技术可以更早、更准确地预测胎儿的血型基因型，可选择性地终止RhD阳性胎儿的妊娠，避免对RhD阴性胎儿的一些侵入性损害检查。在ABO溶血病的预测中，如母为O型，父为AO/BO型的夫妇，检测其胎儿ABO血型基因型，如胎儿为O型，则完全可以排除HDN发生的可能，避免其他不必要的检测；如胎儿为AO/BO基因型，则提示有发生HDN的可能，从而指导临床在必要时进行其他检测。
3 综合诊断及评价
评估HDN的发生，如结合妊娠史及HDN史、孕妇同种抗体动态水平、胎儿血型基因型预测、抗体功能活性测定等进行综合判断，可将HDN预测准确性提高到95%［8］。综合诊断及评价方法为（1）流产史、HDN史；（2）母血型为O/RhD（-），父为A或B或AB/RhD（+）；（3）孕妇妊娠期抗-A/B或抗-D水平的变化：①ABO抗体效价≥64时，建议复查；≥256时，可疑HDN；≥512时，高度怀疑HDN；既往HDN史且本次≥512时，建议换血。②RhD抗体效价≥8时，会有中度HDN风险；≥16时，很危险，可考虑换血；③高危病例可采集羊水用PCR方法进行早期基因定型。
［参考文献］
1 李勇，杨贵贞.人类红细胞血型学理论与实验技术.北京:中国科学技术出版社,1999,173-181.
2 Voak D, Mitchell R, Scott M, et al. Guidelines for blood grouping and red cell antibody testing during pregnancy. Transfusion Med,1996,6:71.
3 Hadley AG.A comparision of in vitro tests for predicting the severity of heamolytic disease of the fetus and the newborn. Vox Sang，1998,74（Suppl 2）:375.
4 Clark AC. Red cell antibodies in pregnancy evidence overturned. Lancet,1996,347:485.
5 Anderson KC，Ness PM. Scientific Basis of Transfusion Medicine. Implication for Clinical Practice. Philadelphia:Saunders,2000,102.
6 Bowman J. The management of heamolytic disease of the fetus and newborn. Semin Perinatol,1997,21（1）:39.
