그' 의 연구 핫스팟. 유전자 칩 기술은 단지 몇 년의 발전 역사를 가지고 있지만, 생물학의 많은 분야에서 이미 엄청난 잠재력과 매혹적인 전망을 보이고 있다. 많은 사람들은 유전자 칩 기술이 단일 복제 항체, PCR 기술, 재조합 DNA 기술과 비교될 수 있다고 생각합니다. DNA 분석에 사용되는 칩은 DNA 칩 또는 유전자라고도 합니다.
칩, 핵산 분석 과정의 세 가지 주요 단계에 따라 DNA 칩은 핵산 샘플 제조를 위한 DNA 칩, 핵산 조각 증폭반응을 위한 DNA 칩, 유전자 검사를 위한 DNA 칩 등 세 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 이 칩은 마이크로어레이, 즉 DNA 칩이라고도 합니다. 이 글은 유전자 칩이 식품 발병균 검사에 사용되는 것을 소개했다.
1 유전자 칩 기술에 의한 식품 병원균 검출의 기술적 원리
유전자 칩의 기본 원리는 각종 유전자 과뉴클레오티드를 칩 표면에 두는 것이다. PCR 을 통해 미생물 샘플의 DNA 를 증폭시키고 형광 표지 프로브를 준비한 다음 칩에 있는 과뉴클레오티드 반점과 교배한다. 마지막으로 스캐너는 형광 분포 패턴을 정량화하여 검체 중인 특정 미생물이 있는지 확인합니다.
식품 병원성 박테리아 검출에 이중 유전자 칩 기술 적용
2. 1 식품의 병원성 박테리아 위험
식품은 생산 운송 판매 과정에서 병원 미생물에 오염되기 쉬우므로 식품의 병원 미생물을 적시에 정확하게 검사하는 것이 중요하다. 이 병원미생물들의 존재는 소비자의 건강에 큰 해를 끼칠 수 있다.
2.2 식품에서 병원성 박테리아의 일상적인 검출 방법의 부족
현재 국내외에서 식품 미생물에 대한 검사에는 대장균, 황금색 포도상구균, 시가균, 살모넬라균 등 흔한 병균이 포함된다. 일반적인 검사 방법에는 주로 전통적인 생화학 배양 검사, 프로브 교배 및 PCR 이 있습니다. 전통적인 방법은 세균 배양, 생화학 감정, 혈청분할형으로 조작이 간단하고 경제적으로 널리 사용되지만 검사 시간이 길면 (보통 1 ~ 2 주) 비효율적이고 감도가 낮다. 프로브 교잡과 PCR 은 정확하고 민감하며 빠르다 (PCR 은 2 ~ 4 h 가 필요하고 프로브 교배는 약간 길다) 는 기존 방법의 부족을 보완한다. 국내외에서 이 두 기술에 대한 의학 미생물 검사에 대한 연구 보도가 비교적 많다. 그러나 PCR 방법의 적용은 가짜 양성과 높은 검사 비용의 영향으로 제한되었다. 프로브 하이브리드 화 작업은 복잡하고 테스트 시간이 길기 때문에 이 두 기술은 실제 테스트에서 실제로 널리 사용되지 않았습니다. 기존의 검사 방법은 더 이상 빠른 검사의 요구를 충족시킬 수 없어 현대식품 생산 유통 분야의 빠른 발전에 적응하기가 어렵다는 것을 알 수 있다. 따라서 식품의 안전성을 보장하기 위해 병원균의 빠른 검출 방법을 개발하여 식품의 병원균을 정확하게 검출하는 것은 중요한 의의가 있다.
2.3 유전자 칩 기술을 이용한 식품의 일반적인 병원성 박테리아 검출
1996, 세계 최초의 상업화된 DNA 칩이 등장해 유전자 칩 기술이 광범위한 연구와 응용 단계에 진입했다는 것을 상징한다 [2], 전통적인 검출 수단으로는 비교할 수 없는 장점 [3]: ① 유전자 칩은 식품의 병원균을 감지할 수 있다.
한 번의 실험에서 얻을 수 있는 높은 처리량 및 병렬 테스트를 달성했습니다.
테스트 결과 ② 조작은 간단하고 빠르며, 전체 검사는 몇 시간 이내이다.
테스트 결과를 얻을 수 있습니다. ③ 특이성이 강하고 감도가 높다. 따라
식품 중 발병균을 검출하는 유전자 칩 기술의 지속적인 발전과 보완.
네, 출입국, 식품안전지표, 돌발사건에 광범위하게 적용될 예정입니다.
샘플 등 병원균에 대한 검사를 통해 식품 안전을 더욱 보장할 것이다.
장벽은 전체 식품 분야에 지대한 영향을 미칠 것이다.
동북농업대학교 동물의과대학의 이광성이 땅을 준비했다.
고민 표시 공장 구부리기 프로브, 베이징 병원 임상 검사
이 센터의 양화위는 두 가지 바이오틴 마크의 결합물을 개발했다.
Mycobacterium 핵 특이 적 DNA 프로브 [4]; 이준문 등 [5]
물에서 일반적인 병원균의 유전자 칩 검출: 발생할 수 있음
병균에 대한 고통량과 병렬 검사를 할 수 있어 한 번의 실험으로 전체를 얻을 수 있다.
일부 결과 김연군 등 [6] 유전자 칩 기술을 이용하여 장을 검출하다.
병균이 있다. 결과는 준비된 유전자 칩을 검출 할 수 있음을 보여줍니다
살모넬라 균, 시가 균, 포도상구균 등. 미지의 식민지에 대하여
유전자 칩을 이용하면 3 h 이내에 미지의 세균에 대한 검진을 완성할 수 있다.
설정; 난카이 대학 왕 leyan 교수 [7] 는 "장내 병원성 박테리아"
-시가 균 검사 유전자 칩 개발 프로젝트는 최근 큰 성공을 거두었다.
이 프로젝트는 Shigella 와
그 프로브는 이미 특허 12 를 신청했다. 유전자 칩 검출 식품
시가 균이 제품에 있는 시간은 전통적인 검사 방법의 6 일로 단축되었다.
몇 시간 후.
Borucki 등 [8] 이 구축한 잡교 게놈 마이크로어레이는 정확하다.
다양한 단핵구 증식 리스테리아 균주의 동정;
볼로코 ov 등 [9] 단일 튜브 복합 증폭 및 유전자 칩 사용
리스터균 6 종의 기술 검사와 감정: 통화 등. [10] 통과점.
대장균 O157
독소 II 와 용혈성 A 는 유전자 칩이 각 종류를 정확하게 감지할 수 있다는 것을 발견했다.
E. 대장균 O 157 :H7 분리물. J ack[ 1 1] 등을 디자인했습니다.
범용 프라이머는 세균 리보솜 16S rRNA 를 증폭시켜 증폭한다.
이 산물은 프로브가 포함된 저밀도 칩과 교잡되어 직설적이다.
그런 다음 미생물을 검사하고 감정합니다. 윌슨 등 [12] 은 병원체 진단을 사용했습니다.
단편 유전자 증폭과 20 과뉴클레오티드 조류 단백질 마커 프로브, 개방
18 을 정확하게 식별하는 멀티 병원체 인식 마이크로 어레이 세트를 발표했습니다.
세 가지 병원성 바이러스, 원핵 생물 및 진핵 생물.
2.4 유전자 칩 기술에 의한 식품 병원성 박테리아 검출 절차
2.4. 1 PCR 증폭 프라이머와 유전자 칩 프로브를 세심하게 설계했다.
세균 간 16S rRNA 는 생물 진화보다 보수적이다.
다른 유전자들은 진화가 느리고 세균으로 분류된' 화석' 으로 꼽힌다.
하지만 박테리아의 16S rRNA 의 보수성은 상대적이며 16S 에 있다.
RRNA 유전자에는 일정한 영역과 서열이 있습니다.
서로 다른 가변 영역, 상수 영역 및 가변 영역이 엇갈리게 배열됩니다.
따라서 PCR 프라이머는 16S rRNA 의 상수 영역에서 설계할 수 있으며 PCR 프라이머를 사용할 수 있습니다.
한 쌍의 유인물은 모든 병원균의 상응하는 유전자 조각을 완성할 수 있다.
증폭한 후 가변 영역에서 검사 프로브를 설계하고 염기를 만들 수 있습니다.
칩 때문입니다.
2.4.2. 칩을 준비하여 칩의 미디어 표면을 아미노화하다.
화학손질, 실리콘화, 이황결합 손질은 바로 유전자 칩 기술이다.
주요 구성 요소 [13]. 유전자 칩 점 샘플러, 혼합 프라이머 및 프라이머를 사용합니다.
프로브 DNA 분자점은 개선된 슬라이드와 같은 전달체에 발라져 있습니다.
칩을 만드는 것입니다. DNA 칩을 만드는 방법에는 여러 가지가 있습니다.
방법: ① 화학스프레이, 본딩 등과 같은 외부 합성제비 칩.
접촉점 코팅 [14]; (2) 고전압 전기와 같은 현장 합성 칩.
노즐 합성법 [15] 및 광전도 원위치 합성법 [16]. 돈을 적게 쓰다
먼저 뉴클레오티드를 합성한 다음 운반체에 고정한다. 사용된 과뉴클레오티드는 모두 합성되어 운반체에 고정되어 칩을 만든다.
칩 제조가 완료되면 식품에서 알 수 없는 병원체 검사에 사용할 수 있다.
2.4.3. 검사 대상 식품 병원균 샘플은 검사 대상 병원균으로 처리해야 한다.
배양 후 샘플을 분해하여 병원균의 주형을 추출하다.
중합효소 사슬 반응 (PCR) 을 통해 DNA 를 증폭시키고 증폭된 DNA 를 분석한다.
이 제품에는 형광 라벨이 붙어 있습니다. 그럼 2 를 사용하세요. 0% 아가로 오스 젤.
전기 수영 검사에 따르면 형광 표시 산물은 잡교 검사에 사용될 수 있다.
2.4.4. 증폭되고 표시된 검사 대상 병원체 교배를 진행한다.
DNA 표준 액체가 유전자 칩에 떨어지는 것은 칩의 특이성과 다르다.
DNA 교배. 탐지된 병원체 존재
DNA 와 칩 DNA 는 성공적으로 교잡하여 세탁하고 건조시킨 후 넣는다.
행 결과 분석.
2.4.5 결과는 형광과 같은 칩 스캐너로 분석됩니다.
광학 스캐너, 초점 현미경 등 , 형광에 따라 표시
탐지된 병원균의 존재 또는 존재를 확인할 수 있습니다.
3 유전자 칩 기술의 문제점과 전망
유전자 칩 기술은 신기술로서 빠르고 정확한 특징을 가지고 있다.
정확하고 예민한 등의 특징은 동시에 대량의 샘플을 동시에 검사할 수 있지만
하지만 여전히 해결해야 할 몇 가지 중요한 문제가 있습니다. ① 현재,
일반적으로 유전자 칩은 형광표기 기술을 사용하여 유전자를 만든다
칩 테스트는 값비싼 칩 제조 시스템뿐만 아니라
고가의 레이저 * * * 집중 스캐너의 경우 높은 가격이 심각하게 제한됩니다.
칩 기술이 대중화되고 적용되었습니다. ② 수술이 복잡하고 비용이 많이 든다.
동시에 운영자의 전문적인 자질에 대한 요구가 비교적 높다는 것도 한계다.
응용 프로그램을 홍보하는 장애물 중 하나입니다. ③ 샘플 목표를 확대합니다.
반응 과정에서 샘플 오염을 초래하기 쉬우며 검사에도 영향을 미친다
신호 대 잡음비를 측정하기 위해 연구원들은 바이오센서를 통해 샘플을 흡착하려고 시도했다.
제품은 반도체 기술, 나노 기술, 생물과의 결합을 피해야 한다.
발광 기술은 감도를 향상시킵니다. ④ 바이오칩 미세 가공 기술
바이오칩 마이크로 어레이의 밀도를 높이는 방법도 큰 문제다.
이 기술의 시장 수요를 제한하고, 이러한 기술의 발전에 따라
더 개선됨에 따라 유전자 칩 기술은 2 1 세기의 가장 중요한 기술이 될 수 있습니다.
동적 기술 중 하나입니다.
유전자 칩 기술은 식품 병원균을 검출하는 데 완전합니다.
새로운 분야에서, 외국은 이미 식품 병원균 검사 칩 연구를 시작했다.
아직 연구 개발 초기 단계에 있습니다. 중국에서는 이 분야가 여전히 존재한다.
초기 탐사 단계에서. 유전자 칩 기술에 의한 식품 중 치병성 검출
가까운 장래에 세균이 표준화되고 상업화될 것으로 예상된다.
거의 모든 병균이 하나의 칩에서 검출되어 진정한 의미의 병균 검출 기술 혁명을 실현하였다.