pcr在食品领域的应用

pcr在食品领域的应用（精选11篇）

pcr在食品领域的应用 篇1

当今社会，食品中存在的污染情况越来越严重。猪肉注水、奶粉掺假、蔬菜有机农药含量超标等等，严重影响着人们的身体健康。PCR改进技术可以简化检测步骤、提高检测精准度，具有操作简便、检测速度快、检测精度高等优点，在食品安全检测工作中的使用率高、使用范围广泛。

食品安全检测的主要内容

食品安全检测的内容比较复杂，涉及面广泛，主要的检测内容是：食品污染成分、食品营养成分、食品是否具有添加剂以及食品质量的总体检测等等。食品安全检测的指标主要包括：成分分析、农药残留分析、食品添加剂分析、微量元素分析和有害物质分析等。常用的食品安全就按册方法有两种：一种是传统的常规分析法，一种是仪器分析法。仪器分析法是食品安全检测中的最常用的方法。

食品安全检测人员对食品检测的检验要求有三部分内容：①要严格按照标准中规定的分析步骤依次进行，在实验室中，要对所有的不安全因素采取防护措施，其中，不安全因素都包括：爆炸、腐蚀、烧伤等等；②在实验室中，检测人员需要准确、详细地记录检测的方法和数据等信息；③在食品安全检测完成后，检测人员需要检测数据的统计和整理工作。

PCR及其改进技术概括

PCR的是指聚合酶链反应技术或者多聚酶链反应技术，常用于放大特定的DNA，主要优点有简洁、方便、敏感、重复性好和自动化等.传统的PCR技术在很多方面存在着不足，经过改进后有了很多较为明显的优点，但是，实时定量PCR技术和多重PCR技术在某些方面仍然有问题。使用实时定量PCR技术时首先需要有专门的仪器，技术成本高，存在的检测结果偏差大。多重PCR技术具有非特性结合问题，在使用多重PCR技术时如果不注意观察样本和样本之间的反应和作用，会发生假阳性或者假阴性的问题。

传统的PCR技术在食品检测中的具体应用

检测食品中所含成分。比如，人们在买肉的时候会考虑到肉里面有没有掺假、是否注过水、屠宰前的家畜有没有患有疾病等等。为了保证消费者的合法权益和身体健康，食品安全检测人员可以使用PCR技术方便、快捷的将食品中存在的不合格现象检测出来，降低食品安全隐患。

用于检测食品中的病菌。在1992年，有些相关报道中提出了PCR检测技术，经过多年的研究和实践，将PCR技术应用到食品安全检测中得到了很大的回响。用PCR技术检测食品中携带的病菌，例如，猪羊牛肉中的大肠杆菌。

检测食品中包含的营养成分。随着人们生活水平的逐渐提升，人们越来越注重养生。食物中含有的营养成分和主要物质都是人们关心的重点。在走亲访友的时候，一般会送老人和孩子营养价值比较高的礼品。有很多经过加工的食品，人们对肉眼看不出食品质量的好坏，那么如何判断食品中含有的营养成分，就需要食品检测人员使用PCR技术进行检测。

PCR改进技术在食品检测中的具体应用

PCR-DGGE在食品检测中的应用。DGGE技术又称变性梯度凝胶电泳技术。PCR-DGGE技术是一种聚合酶链反应技术和变性梯度凝胶电泳技术结合在一起的新技术，具有敏感性高、特异性强的优点。使用PCR-DGGE技术进行食品检测技术，可以将食品中DNA提取出来，利用食品的基因和食品的核酸对食品进一步的监测。比如：利用PCR-DGGE技术对奶酪进行检测，可以检测出奶酪中存在乳杆菌、乳酸菌和乳球菌包括污染物等等。

实时定量PCR技术在食品检测中的应用。实时定量PCR技术是在PCR技术的基础上，结合荧光信号来进行实时检测。实时定量PCR技术主要采用的是完全闭管检测，实时定量PCR技术是PCR改进技术中操作最方便、结果最准确、用时最短的一种。在各种食品安全检测中得到了广泛使用。

多重PCR技术在食品检测中的具体应用。多重PCR技术是在传统、单一的PCR技术基础上改进后的技术。多重PCR技术一次可以?z测出多种病菌，像是大肠埃希菌、沙门菌属、霍乱弧菌等菌类均可一次检测出来。多重PCR技术操作简单、快速、结果精准，多用于对番茄、大豆、玉米等转基因食品的检测中。

随着毒豆芽、瘦肉精、地沟油等各种食品污染问题的产生，人们对食品的质量产生了很大的怀疑。一些黑心商家只注重经济效益，违规经营，生产食品质量不合格。通过对食品进行安全检验，分析食品中所含的成分和营养比例，促进食品事物的健康、安全发展，提高人们的饮食安全。在食品安全检测工作中使用PCR技术可以很大程度上解决食品安全中存在的问题。

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pcr在食品领域的应用 篇2

1 常规PCR检测

常规PCR检测原理是在存在DNA模板、引物、d NTP、适当缓冲液和Mg Cl2溶液的反应混合物中, 在热稳定DNA聚合酶的催化下, 对一对寡核苷酸引物所界定的DNA片段进行扩增。这种扩增是通过模板DNA、引物之间的变性、退火 (复性) 、延伸等三步反应为一个周期, 循环进行, 使目标DNA片段得以扩增。其三个基本反应步骤为: (1) 模板DNA的变性模板DNA经加热至93℃左右一定时间后, 使模板DNA双链或经PCR扩增形成的双链DNA解离, 使之成为单链, 以便它与引物结合, 为下轮反应做准备; (2) 模板DNA与引物的退火 (复性) 模板DNA经加热变性成单链后, 温度降至55℃左右, 引物与模板DNA单链的互补序列配对结合; (3) 引物的延伸DNA模板———引物结合物在Taq DNA聚合酶的作用下, 以d NTP为反应原料, 靶序列为模板, 按碱基配对与半保留复制原理, 合成一条新的与模板DNA链互补的半保留复制链。这就完成了一个PCR循环, 新合成的链都可作为下一次反应的模板, 因此扩增产物的量是以指数级方式增加[5,6,7]。

2 多重PCR

多重PCR是PCR技术的一种, 是指在同一反应体系中加入两对或两对以上引物, 同时扩增多个目的基因或DNA序列。首先将双链DNA热变性成单链DNA, 然后, 人工合成的引物与单链DNA靶序列结合, 在4种碱基d NTPs底物存在下, 在DNA聚合酶作用下, 引物沿着DNA单链从5′末端到3′末端方向延伸, 合成新的双链。新合成的双链又作为模板, 重复上面的聚合酶反应, 合成新的DNA双链, 经过20~35个循环扩增出大量拷贝。

2.1 多重PCR的特点。

高效性;系统性;经济简便性。

2.2 多重PCR在食品微生物检测中应用。

(1) 多重PCR在食品病原微生物检测中的应用。食品污染的病原菌主要包括肠出血性大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、志贺菌、弯曲菌、单核细胞增生李斯特菌、副溶血性弧菌、耐药球菌等, 在检测这些微生物过程中, 很容易受到其它微生物和本身变异株的干扰, 造成假阳性和准确率不高的现象。目前, 越来越多的研究使用多重PCR检测这些病原菌。 (2) 多重PCR在食品非致病菌检测中的应用。乳酸菌 (LAB) 是真空环境下的主要微生物, 真空食品包装中的乳酸菌含量一般很低, 但它可以在储藏过程中繁殖。采用多重PCR方法检测真空包装中的微生物对检测食品腐败有重要意义。 (3) 多重PCR技术在食品微生物检测中存在的问题。多重PCR在食品微生物的检测中可能存在多对引物之间的相互抑制, 引物与非靶序列的结合产生非特异性扩增。因此, 在多重PCR的应用中, 如何合理设计引物, 优化最佳多重PCR体系及反应条件可以减少非特异性扩增、假阴性、假阳性结果。

2.3 RT-PCR。

逆转录-聚合酶链反应 (RT-PCR) 的原理是提取组织或细胞中的总RNA, 以其中的m RNA作为模板, 采用Oligo (d T) 或随机引物利用逆转录酶反转录成c DNA。再以c DNA为模板进行PCR扩增, 而获得目的基因或检测基因表达。RT-PCR使RNA检测的灵敏性提高了几个数量级, 使一些极为微量RNA样品分析成为可能。

2.4 巢式PCR。

巢式PCR (nesting PCR) 是指先后用两套引物进行扩增的PCR技术, 用内外两对引物先后扩增靶基因片段。通常是先用第一套引物扩增15~30个循环, 再用已扩增的DNA片段内设定的第二套引物扩增15~30个循环。

2.5 免疫-PCR。

免疫-PCR由Sano等首创, 是指用DNA分子作为标记物, 在做一般的免疫反应的同时进行PCR扩增和电泳分析的免疫试验。在免疫-PCR中, 多用生物素作为连接分子。生物素具有两个独立的结合位点, 一个可与DNA分子结合, 另一个能与抗原2抗体复合物上的亲和素结合, 由此将DNA分子和抗原-抗体复合物专一性地连接在一起, 形成抗原-抗体-亲和素-生物素-DNA复合物, 然后加入PCR扩增系统, 标记的DNA便可。

2.6 荧光定量PCR。

实时荧光定量PCR是将荧光能量传递技术 (FRET) 应用于常规多聚酶链式反应仪中, 通过受体发色团之间偶极-偶极相互作用, 能量从供体发色团转移到受体发色团, 受体荧光染料发射出的荧光讯号强度与DNA产量成正比, 检测PCR过程的荧光讯号便可得知靶序列初始浓度, 从而达到定量目的。

2.7 热起动PCR。

热起动PCR指的是使Taq DNA聚合酶只在样品温度超过至少70℃时才发挥作用的PCR。热起动可减少非靶序列的扩增, 从而提高反应的特异性。热起动的基本方法是在进行PCR反应之初, 将Taq DNA聚合酶、氯化镁和引物这些DNA合成所必需的关键性试剂先不要加入样品管内;而将样品管加热, 待温度上升至70℃以上时。再将上述试剂加入, 开始PCR反应。

3 结论

食品安全受到人们的广泛关注。食品在生产、包装、运输、销售等环节都会受到微生物得感染, 对微生物的检测是食品安全检测中的一个中要组成部分, PCR技术的广泛使用可以很好的对微生物进行检测, 解决人们的食品安全问题。而PCR技术也随着近几年技术的不断进步, 不断进行了改进, PCR技术都在食品检验中发挥了重要作用。

参考文献

[1]王华, 刘斌.PCR技术在食品微生物检测中的应用[J].生物技术通报, 2010, (2) :63-67.

[2]朱昊浩.基于生物技术的快速食品检测研究动态[J].科技资讯, 2011, (9) :2-2.

[3]王文娟, 周明东, 姜彦君等.食源性致病菌快速检测试剂盒的研制[J].中国食品学报, 2012, 12 (2) :144-150.

[4]张京宣, 梁炜, 曹秀芬等.食品检测中PCR改进技术的应用[J].中国农业信息 (上半月) , 2011, (11) :92-93.

[5]汪月霞, 赵会杰, 赵一丹等.PCR方法检测食品中沙门氏菌研究进展[J].安徽农业科学, 2009, 37 (24) :11435-11436, 11445.

[6]刘辉, YANGLi-ping, 张滨等.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.

计算机技术在食品领域的应用 篇3

关键词：计算机 食品工业 应用

中图分类号：F203 文献标识码：A 文章编号：1672-5336（2014）24-0000-00

1食品研究中计算机中的数据处理

在食品原料的选择加工、成品和半成品的储藏和货架寿命的研究中，产品质量安全的评价和控制、工厂的设计、生产规划、销售预测、企业管理等方面无不涉及到数据的处理问题。这些问题都可以通过Dephi、Visual Basic、VC++等高级编程语言来解决，但是要求相关人员熟练编程语言，花费大量的时间来编制和测试程序。目前有许多成熟的可以进行数理统计的商业软件，如Excel、SAS、SPSS、Stata、LINGO和Matlab等，对于大多数研究和工程技术人员来说，通过短期的培训就可以掌握这些软件的使用，从而方便快速地完成大量的统计计算工作。采用SAS、Excel等软件，利用方差分析、回归分析及图形处理等功能处理食品科学研究的数据得到了广泛的应用，极大的提高了科研水平。

利用因特网获得最快、最新的国际食品界动态，是食品工作者不可缺少的工具。通过它，我们可以了解到国际上的求购信息，食品科学研究的新动态以及与食品相关学科的发展等等。这些帮助对我国食品业的发展是必需的。

2计算机在食品工程设计中的应用

食品工程设计与轻工与轻化工相似，由于食品自身的结构和成分非常复杂，具有热敏性、易腐性等特点，物料形态复杂，且液体物料多呈非牛顿流体状态，因此对工艺和设备的要求与化工的要求有较大的差别。食品工程设计在借鉴化学工程设计成功时需要着重考虑食品原料的理化性质、工程流程、设备特性等方面的要求，设计出符合食品特性的工程设计专用软件。

食品工程设计包括流程设计，工艺计算，设备选型配套，生产设备图，车间、管道布置，土建，自动控制，给排水、汽，环境保护与综合利用以及工程概算和经济分析等。实际上在进行食品工程设计时，操作流程和条件一般已在研究时确定，因此工艺设计的主要的任务是依据已经确定的流程和工艺要求进行设备管材的选型配套。

3食品工业的计算机控制

食品加工企业多为流程型生产过程，这种连续的按一定周期性对生产过程的某些参数进行自动控制的方式称为工厂控制。过程控制有仪表过程控制和计算机控制两种形式，仪表控制系统已难以满足目前日趋大型化、复杂化的现代工业生产要求。计算机自动控制是在传统的模拟的基础上，用计算机代替模拟控制器，通过计算机软件实现各种控制方案的，可以方便、灵活、快速的实现模拟控制器以达到的控制效果，进行系统的网络集成，这已成为现代控制领域的重要研究内容。

4计算机模拟技术在食品工业中的应用

食品加工的模拟技术目前多采用数字模拟，对食品加工中的物理过程、生物和化学反应、工程设计、企业管理等多个方面进行模拟。模拟技术还可用于食品企业中的经营决策、生产管理、质量与控制、经济分析和风险分析等，以探索各种情况下企业的运行效果，减少不确定因素的影响所带来的损失。

5食品加工企业的信息化建设

食品行业面临工业化和信息化的双重挑战。目前食品加工制造企业具有规模小、分布散的特点，信息化建设只是在一些大型的食品企业中起步，并全部采用大型通用软件商的解决方案，而没有采用针对食品行业而开发的专业ERP系统。中小型加工制造企业作为整个食品行业主体的，信息化建设还有待于的进一步普及。大型食品企业已较为普及了企业信息化、电子商务、电子政务、办公及财务自动化等，并建立网站对企业进行宣传、产品展示、供销和人力资源管理。啤酒和乳品等农产品加工企业开始采用ERP、MIS、CIMS等管理系统对企业的业务重组、物流、供应链等进行现代化管理。

6 计算机在食品检测中的应用

由于计算机技术和人工智能、思维科学研究的迅速发展，使得数字图像处理向更高、更深层次发展，并开始研究如何使计算机系统解释图像，实现类似人类视觉系统理解外部世界，被称为图像理解或计算机视觉。其目的是能够理解自然景物的系统，在机器人领域中计算机视觉为机器人提供睛的功能。基于计算机视觉的基础上，对食品工业进行外部品质的研究，明显提高了生产效率。目前，国内外对计算机在农产品中的品质检测，在水果品质检测方面研究比较多。

7结语

计算机技术已经使现代食品科学和科技呈现出展现面貌。当我们认真审视一下食品科学，就会发现食品领域已经没有不受计算机技术的影响的领域。特别是在食品分析过程中，光谱研究、图像分析、量热学和流体学等领域都必须借助于计算机，没有计算机将是不可想象的。食品科技的革命是计算机在工艺策划、组织及逻辑分析中发挥重要作用而得以进行的。如同全球范围内的货物和人员流动一样，现代食品贮藏和分配没有计算机同样是不可想象的。 只有将食品科学研究成果与实际生产相结合，将电子计算机应用于生产过程的在线控制，食品加工业才能跨入电子化、自动化的新时代。

参考文献

[1]刘长虹，钱和 等.HACCP体系内部审核的策划与实施.北京.化学工业出版社，2006.1-2.

[2]卢智，朱俊玲.excel功能在食品工业中的应用[J].山西工业科技，2003，1（3）31-33.

[3]赵思明等主编.食品科学与工程中的计算机应用.北京：化学工业出版社，2005.3-4.

收稿日期：2015-12-18

作者简介：王迎辉（1982—），男，河北衡水人，硕士，工程师，主要研究方向：食品工艺、食品质量和安全、发酵工程。

PCR技术在微生物鉴定中的应用 篇4

课程论文

学

院: 课

程: 学

号:

姓

名:

植物保护学院

昆虫分子生物学

任课教师:

职称:

教授

成 绩:

2015年8月29日

PCR技术在微生物鉴定中的应用

摘要 随着科学技术的发展和突破，PCR技术已在多个领域得到广泛地应用，特别是在微生物检测中的应用。细菌16S rDNA测序鉴定需进行DNA扩增、测序和分析，其设备条件和实验成本比传统的表型鉴定更高，从鉴定的准确率来看，其具有的优势毋庸置疑。同时，随着微生物检测技术的不断发展,BOX-PCR技术在微生物的多样性研究中也已得到应用。使用真菌ITS区域序列通用引物PCR扩增和DNA序列测定的方法，简便快速、成本低稳定性好、结果可靠，适合实验室常规使用，可用于常见的和疑难真菌菌种快速鉴定。

关键词 PCR；16S rDNA；BOX-PCR；ITS；细菌；真菌

PCR(polymerase chain reaction, PCR)即聚合酶链式反应，它是一种体外酶促合成扩增特定DNA片段的方法，1985年美国Karray等学者首创了PCR技术并由美国Cetus公司开发研制[1]。随着科学技术的发展和突破，PCR技术已在多个领域得到广泛地应用，如微生物检测、兽医学、水产养殖、环境科学、食品安全等领域，包括基因的克隆、修饰、改建、构建cDNA文库、遗传病传染病的诊断、法医学鉴定、物种起源、生物进化分析、流行病学调查等。由于该技术具有较强的灵敏度、准确度和特异性，又能快速进行检测，因而其应用领域也在不断延伸[2-3]。随着PCR技术的不断发展，在常规PCR技术的基础上又衍生出了许多技术，如多重PCR（mutiplex，PCR）技术[4]、实时荧光定量PCR（real-time fluorescent quantitative PCR, FQ-PCR）技术[5]、单分子PCR技术[6]等。PCR技术原理

PCR技术是根据待扩增的已知DNA片段序列，人工合成与该DNA 2条链末端互补的2段寡核苷酸，引物在体外将待检DNA序列模板在酶促作用下进行扩增。PCR的整个技术过程经若干个循环组成，一个循环包括连续的3个步骤：第1步是高温条件下的DNA模板变性，即模板DNA在93~94℃的条件下变性解链；第2步是退火，即人工合成的2个寡核苷酸引物与模板DNA链3’端经降温至55℃退火；第3步是延伸，即在4种dNTP底物同时存在的情况下，借助TaqDNA聚合酶的作用，引物链将沿着5’~3’方向延伸与模板互补的新链[7]。经过这个循环后合成了新链可将其作为DNA模板继续反应，由此循环进行。循环进程中扩增产物的量，以指数级方式增加，一般单一拷贝的基因循环25~30次，DNA可扩增l00万~200万倍[1]。PCR技术在细菌鉴定中的应用

流通领域的食品安全质量 篇5

流通领域的食品安全质量与人民生活息息相关，是社会与政府关注的热点，也是食品安全监管部门监督的重点。东河区工商分局在不断加强对流通领域食品安全监督力度的同时，也在积极探索食品监管的新模式和新方法，从加强宣传、加强企业自律、加强社会监督入手，深入推行食品安全宣传公示制度。

以分局和各工商所为食品安全信息宣传基本单位，通过分局OA办公网的食品信息公示栏及时将最新的食品安全信息予以宣传公示，同时，各工商所内充分利用在办照大厅设立的食品安全公示栏，公开向社会公众披露食品安全信息，主要包括对食品质量进行监督抽查的结果、需向社会公众发布的食品消费警示、食品经营者对不合格食品实施退市、召回的情况等信息。通过食品安全信息的宣传和公示，使广大消费者享有充分的知情权，并逐步提高自我保护意识和辨别真伪的能力。同时，通过宣传公示扶优打劣，努力营造全社会监督的氛围，提高经营者自律意识，为建立不诚信单位退市制度打下良好的基础。

区块链技术在通信领域的应用 篇6

关键词：南方电讯睿致会管，宝利通视频会议, Polycom Pano

区块链是一种分布式共享记账的技术，它要做的事情就是让参与的各方能够在技术层面建立信任关系。区块链可以大致分成区块链底层技术和区块链上层应用。所谓区块链的应用，就是基于区块链技术的改造、优化或者创新等应用。区块链技术最为核心的意义是参与方之间建立数据信用。

比特币是区块链技术的第一个应用，但区块链技术的应用领域远不止金融行业。通信业者同样投以热情，特别是电信运营商领域，区块链技术正在成为新宠。

在通信领域，传统方式下的信息都是通过点对点传输来完成，这使得追踪者可以通过追踪信息传输的路径来拦截信息，这就带来了一个安全问题，由此也就产生了保障信息传输路径绝对安全的迫切需求。区块链技术的原理可能正好可以帮助解决这一问题。区块链技术的通信网络区块链VOIP通信功能。区块链技术的通信网络根据通过区块链异常交易的数据推导出其加密方案。这确保了数据的最高级别的加密，隐私和用户所有权。

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pcr在食品领域的应用 篇7

1 UV-Vis在食品安全分析中的应用

UV-Vis是根据化合物对电磁波(200~800 nm)吸收特性建立起来的分析技术,可以用于化合物的定性、定量、结构分析(如芳环和共轭结构)、动力学测定以及纯度鉴定(如利用A280/A260鉴定蛋白质和核酸的纯度)等。其优点是简单、快速、稳定、可靠;缺点是灵敏度较低,特异性差、干扰严重。在食品安全分析中,UV-Vis或单独以分光光度计的形式,或作为检测器与色谱联用,应用在食品中农药残留、兽药残留、重金属、食品添加剂以及一些毒素的定量分析中(见表1)。其测定范围覆盖常量(1%~50%)、微量(10-2~10-3)和痕量(10-4~10-5)分析,应用极为广泛[1,2]。

为解决UV-Vis谱图重叠、干扰严重的问题。近年来,化学计量学与UV-Vis结合在食品安全分析领域也有较多应用。潘军辉采用UV-Vis结合偏最小二乘法(PLS)建立大米和自来水中福美锌、福美铁和代森锰等3种杀菌剂的测定方法,并用UV-Vis结合人工神经网络(ANN)建立苯甲酸钠等6种食品添加剂的含量分析方法[19]。Santos等采用UV-Vis结合偏最小二乘回归(PLSR)建立合成色素柠檬黄和日落黄的分析方法[20],等等。这些研究使得UV-Vis的应用领域进一步扩大。

2 IR在食品安全分析中的应用

IR用来记录分子吸收红外辐射后发生振动和转动能级跃迁的信息,按照波长范围一般分为近红外(NIR,14000~4000 cm-1)、中红外(MIR,4000~400 cm-1)和远红外光谱(FIR,400~50 cm-1),食品安全分析主要应用前2种。MIR主要是由分子中官能团的基频振动峰组成,谱峰强度大,波长范围窄,其主要应用在具体官能团的定性定量上;而NIR是C-H,N-H和O-H的倍频与合频峰,谱峰弱(强度仅为MIR的1/100~1/10)且范围宽(见图1,谱图作归一化处理)[21]。因此,NIR比MIR在基团特异性和灵敏度方面都要差。然而,NIR微弱的谱峰却可以通过增加测试样品厚度来进行补偿。一般来说,NIR的测试样品厚度是mm或cm级,MIR则为μm级,相差2~4个数量级。这就使得样品可放在普通玻璃瓶中直接进行NIR分析,大大简化采样步骤;另一方面,由于NIR中水峰的强度微弱,消除水对其他谱峰的干扰,适于分析湿度大的样品。这2点可能是近十多年来NIR在定量分析领域迅猛发展的重要原因。

a.近红外光谱图;b.中红外光谱图[21]

通常,NIR主要用于谷类、果蔬等农作物的品质检测,即通过分析水分、蛋白质、脂肪、淀粉、蔗糖等含量对农产品进行分级和筛选[22]。随着仪器和软件技术的发展,比如衰减全反射技术(ATR)的应用,NIR用于品质分析的范围逐渐扩大,从农产品逐步扩展到食用油、乳制品、果汁饮料等食品,如Che Man等利用傅里叶变换近红外光谱(FT-NIR)检测棕榈油中游离脂肪酸来评价油脂的品质,该方法的分析时间只需5 min[23]。

与UV-Vis相比,IR在食品真伪鉴别和掺假分析方面的应用更为广泛,其应用最多的是食用油类的掺假分析。食用油掺假就是将质次价低的油品掺入到同种或异种质优价高的油品中。特级初榨橄榄油、浓香芝麻油以及一些优良保健油脂是主要的掺假对象。Manaf等应用FT-MIR结合判别分析(DA)建立鉴别椰子油中掺入棕榈油的方法,该方法的最低检出限为1%[24]。Vlachos等利用FT-MIR建立特级初榨橄榄油中掺入葵花油、大豆油、芝麻油、玉米油的鉴别方法,该方法根据不同掺假样品在3009cm-1处的谱峰强度不同建立,可以检出橄榄油中掺入9%的玉米油、芝麻油,或掺入6%的葵花油、大豆油[25]。此外,IR还可以用于其他食品掺假的检测,如巧克力制品、奶制品、果汁、肉类等。Che Man等采用FTIR结合PLS方法,建立鉴别巧克力制品油脂中是否掺入猪油的方法[26]。Kasemsumran等研究NIR检测牛奶中掺入水或乳清的分析方法[27]。Koca等利用带有加热性衰减全反射附件(ATR)的FTIR,结合多变量分析方法(Multivariate Analysis)建立快速检测乳脂中掺入人造黄油的分析方法[28]。Gayo等采用NIR与PLS建立检测大西洋蓝蟹肉中掺入远海梭子蟹肉的分析方法[29]。

此外,IR技术还应用在食品添加剂、非法添加物以及食品中有害物质的定量分析方面。三聚氰胺是牛乳及其相关乳制品中的非法添加物,其主要检测方法是高效液相色谱(HPLC),由于HPLC分析需要较为复杂的前处理过程,分析时间长,董一威等利用NIR与PLS建立液态奶中三聚氰胺的快速筛查方法,作为HPLC的补充,提高分析效率,节约分析成本[30];Mauer等则分别用NIR、MIR与PLS结合建立婴儿配方奶粉中三聚氰胺的定量方法,其检出限可以达到1mg/kg[31]。近年来,反式脂肪酸(TFA)也倍受人们关注。除少量出现在牛乳中之外,TFA主要广泛存在于氢化植物油中。目前,气相色谱(GC)和ATR-FTIR都是TFA的标准检测方法[32,33],气相色谱的检出限低,但操作步骤繁杂,试剂消耗多且费时;FTIR检出限为5%,操作简便,有利于大量样品的快速监测。另外,在炸薯条、炸土豆片等一些高温烹调后的淀粉类食品中存在丙烯酰胺也是危害消费者健康的一大隐患。Segtnan等[34]Pedreschi等[35]都利用NIR研究不同处理条件下薯条的丙烯酰胺含量,发现NIR模型检测丙烯酰胺的平均预测误差稍高(247μg/kg和266μg/kg),但是仍可用来筛选丙烯酰胺含量较高的薯条。其他方面,AlQadiri等采用FT-MIR研究饮用水中绿脓假单胞菌和大肠埃希菌的检测方法[36]。Kuligowski等建立检测煎炸植物油中聚合甘油三酯(PTG)的方法,用于评价油脂热劣变程度[37]。

3 Ram an在食品安全分析中的应用

Raman是样品受激发光照射时,产生微弱的拉曼散射而形成的。由于不同成分、不同微观结构和内部运动的物质有各自特征拉曼光谱,因此,每种物质的拉曼光谱有其“指纹特征性”。近年来,Raman发展出许多新技术,如傅里叶变换拉曼光谱(FT-Raman)、表面增强拉曼光谱(SERS-Raman)、共聚焦显微拉曼光谱等技术[38]。在食品安全分析领域,FT-Raman与SERS-Raman应用较为常见。FT-Raman采用FT技术处理拉曼信号,有效提高信噪比,降低荧光背景干扰,同时提高分辨率、重现性与扫描速度[38,39]。SERS-Raman作为一种新的微量测试技术,可以在分子水平上研究分子的结构信息,它是利用微量分子吸附于Cu、Ag、Au等金属溶胶或电极表面,使其拉曼光谱信号可增强104~109倍,从而获得较好的信号响应[39]。

在食品安全分析领域,Raman主要应用于掺假分析、微生物与农药残留检测,它受水的干扰小,另外,由于它与IR在检测物信号强度上的互补,很多学者将两者配合使用以达到更好的研究结果。在掺假分析方面,El-Abassy等应用Raman光谱结合化学计量学建立植物油种类鉴定和初榨橄榄油中是否掺入葵花油的鉴别方法,该方法最低检测限为0.05%[40]。Zou等人开发一种基于Raman光谱检测橄榄油掺假的方法,该方法能可靠地识别真橄榄油中掺入5%(v/v)以上的食用油,如大豆油、菜籽油、葵花籽油、玉米油[41]。马寒露等根据2种果汁中所含果糖异构体的不同含量,应用Raman结合化学计量学建立鉴别浓缩苹果汁中是否掺入梨汁的方法[42]。在食品中农药残留与有害成分检测方面,Shende等开发快速SERS-Raman技术,可以在12min内检测出橙汁中50μg/L(ppb)的甲基毒死蜱[43]。Lai等应用SERS-Raman建立食品中磺胺类药物残留的定量检测方法[44]。Liu等采用FT-Raman建立食品和饲料中三聚氰胺的判别及定量检测方法[45]。另外SERS-Raman还用于水果表面和内部的农药残留检测[46]。在微生物检测方面,Sengupta等利用SERS-Raman建立检测细菌的方法,他们通过大肠杆菌浓度测量估算出细菌的检测范围,并通过校正水中游离羟基的拉曼光谱,获得低至大约103cfu/mL的大肠杆菌光谱信号[47]。Luo等则通过SERS与自行组装的便携式Raman系统,测试单核细胞增多性李斯特氏菌、大肠杆菌O157:H7和肠道沙门氏菌的SERS-Raman光谱图,从而建立这些食源性细菌的定量分析方法[48]。

4 MFS在食品安全分析中的应用

MFS主要是检测物质受激发后发射出的紫外或可见荧光。近十几年来,随着激光、电子、计算机、以及光导纤维和纳米材料等技术的发展,MFS分析进展迅速,出现同步荧光分析、三维荧光光谱分析、动力学荧光光谱分析、荧光免疫分析等多种新方法和新技术[49]。

在食品安全领域,由于研究的主要对象是有机分子或是一些官能团,MFS相对于原子光谱有很多优点,因此其应用也有很多,可用于食品掺假分析、合成色素含量检测、农药残留、微生物污染等方面的检测。Poulli等报道完全同步荧光光谱法区分初榨橄榄油和葵花籽油的方法,同时结合PLS建立橄榄油中掺入葵花籽油的定量检测方法[50]。Sádecká等建立一种应用同步荧光光谱法结合化学计量学鉴别白兰地酒真伪的方法[51]。陈国庆等探讨胭脂红、苋菜红、柠檬黄、日落黄、亮蓝等5种食用合成色素的MFS鉴别和定量检测方法[52]。Herranz等把直接竞争酶联免疫吸附和MFS检测器相连建立三氮苯类除草剂的自动化检测方法[53]。由于活细菌的细胞内含有很多种分子都具有特定分子激发和发射光波长的荧光光谱,因此可对其进行鉴定和表征。Ammor就利用细菌固有荧光特征建立它们的鉴定和表征方法[54]。Lins等提出采用激光感生荧光光谱(LIF)检测由细菌引起柑橘溃疡的方法[55]。

5 结语

作为一种重要的食品安全分析技术,分子光谱技术相比于原子光谱以及质谱技术,存在方法特异性不强、灵敏度与准确性还不能满足部分分析要求等缺点。然而,分子光谱具有操作方法简单、检测速度快、光谱信息丰富、应用范围广、对环境污染小的优点,这使得其在快速检测、现场分析以及工业在线分析领域发展前景十分广阔。近年来,不断出现便携式(近)红外、拉曼光谱仪就是很好的证明。随着分子光谱硬件以及化学计量学软件等技术的不断发展,分子光谱在食品安全分析将发挥越来越重要作用。

摘要：分子光谱技术包括紫外-可见光谱、红外光谱、拉曼光谱和分子荧光光谱4大类,这些技术具有操作简便、分析速度快、重现性好的优势,广泛应用在食品安全分析领域。本文综述分子光谱在检测食品掺假、食品添加剂、非法添加物、农药残留以及微生物污染等方面的应用。

pcr在食品领域的应用 篇8

在此次会议前夕，菲尔·霍根接受了《中国对外贸易》杂志记者专访，他高度评价了中国对世界粮食和农业发展作出的贡献，未来非常愿意参与制定中国与欧盟的投资策略。他从“农业合作”“食品安全”“地理标识”这三大关键词详解中欧在农业和食品方面的商机。

加强农业合作 实现可持续发展

“我很高兴能够在4月份成功访问的基础上，再次访问中国，并参加G20农业部长会议，与各国部长一起探讨全球粮食安全、可持续农业增长、消除饥饿等议程。”菲尔·霍根告诉《中国对外贸易》，据统计目前全球人口已经超过70亿，到2025年全球预计将近100亿人口，满足这一庞大人口的粮食需求，保证全世界人类免于饥饿成为全世界的共同任务。

“我认为此次会议的主题‘农业创新与可持续发展很有历史意义，不仅要养活现有人口，还要让农业实现可持续发展，这样才能面对粮食安全和全球人口增长的挑战，同时加强生产力的同时不忘保护好环境。”他表示。“近年来欧盟对华出口增加趋势明显，2015年中国从欧盟进口农产品达到132.8亿美元，同比增长20.65%，而中国向欧盟出口农产品81.9亿美元，同比减少3.79%。2016年3月欧盟农食产品对第三国出口价值为113亿欧元，比2月增加10亿欧元。这一数据显示欧盟对华出口增长最多。”菲尔·霍根介绍道。

据欧委会官网报道，2016年3月比2015年3月增加11.8%。在过去12个月，对华出口增加了26亿欧元到107亿欧元，同期增幅33%。月度出口增加值最多的是猪肉，其次是油菜籽，以及一些加工食品和葡萄酒。在过去12个月，出口值增加最多的是葡萄酒，增加了7.87亿欧元，增幅8%。

“如今欧盟是世界第二大乳制品的生产地，据统计去年在乳制品和猪肉方面的贸易增长达到了33%，其中西班牙和法国主要是猪肉方面的增长，爱尔兰则是乳制品和爱制品易方面的增长，特别是儿童奶粉。欧盟对此非常满意。由于目前中国猪肉市场缺口较大，因此尤其是近两个月以来猪肉的进口比较多。”菲尔·霍根表示。

对于中欧在农业上的合作，菲尔·霍根表示：“目前欧盟农民面临困难的时期，欧盟希望进一步加强与中国在农业方面的合作，促进双方的农产品贸易，这次访问中国也希望能够代表欧盟的农民和中国一起探讨如何更好地挖掘两国的农业商机。”同时，他还表示，希望全面投资协定大框架下，未来农业可以在双方经济关系中发挥更大的作用。

中国消费者对食品安全要求日益提高

“由于中国的消费者对食品安全和质量都有了更高的要求，他们希望所消费的食品和农产品有所追溯，从农场到饭碗都有保证高质量和安全。”菲尔·霍根在采访中特别提到。

菲尔·霍根表示，此行的重要的目的之一，就是与中国政府相关方面的官员继续进行探讨，希望在牛肉和小牛肉的进口方面取得进展，目前仍然在技术层面进行讨论，“由于之前欧洲疯牛病的原因，中国对欧盟出口的牛肉产品有禁令，并一直没有解禁。而欧洲目前已经不存在这一方面的隐患，因此欧盟希望可以早日恢复牛肉方面对华出口，希望可以谈到双赢的状态。”他说。

关于“转基因的农产品”的话题，菲尔·霍根表示，欧洲人和中国人一样对转基因产品敏感。所有转基因产品生产或是进口，都必须经过欧盟有关机构的严格的科学把关，但即便这样，欧洲社会依然存在着担忧。

“我们正在不断加强欧洲食品安全局（EFSA）的监管力度，保证他们以科学手段为基础处理这一问题。”菲尔·霍根表示。

根据欧盟法规规定，转基因作物如果要在欧盟国家大面积种植和上市，就必须经过一系列的严格审批，过程极为漫长，在申请中，转基因公司必须向欧盟食品安全局提供足够的科学证据来证明他们的转基因食品对健康无害。而对于进口转基因的原材料还有牲口，也同样需要再科学审查之后，才授权许可。即便欧盟最终通过了这项审批，欧盟的28个成员国也可以自行选择接纳或者是拒绝。

菲尔·霍根进一步表示，欧盟成员国他们可以选择接受或者不接受这些转基因技术或者是生物技术，这纯粹取决于他们的自愿。

扩大互认地理标识 保护中欧企业与消费者合法权益

在采访中，“地理标识”也是菲尔·霍根提的最多的一个词。

根据中国工商总局统计，截至2016年3月底，已注册地理标志集体商标、证明商标3091件，其中国外地理标志商标84件，欧盟地理标志商标有59件。

菲尔·霍根表示，目前欧中双方在经贸领域展开了一系列卓有成效的合作，其中商标及地理标志领域的有关合作，有力推动了欧中企业发展、消费者合法权益保护。欧盟与中国之间的地理标志双边合作协定谈判正在顺利开展，中国国家工商总局在谈判工作中发挥了重要作用，期待中国国家工商总局进一步支持有关工作，与欧盟有关部门加强沟通合作，共同促进双方企业发展和消费者权益保护。

无线通信技术在消防领域的应用 篇9

【摘要】 科学技术不断地发展，对于人们的生活和工作方式都有着很大的影响，其中最具有代表性的就是无线通信技术，该技术诞生至今已经具有很长发展时间，并且在我国的众多领域都有着十分广泛的应用。本文就是对无线通信技术在我国消防领域中的应用进行深入分析，希望相关的人员能够明确无线通信技术对于现代消防的重要性，不断的加强研究力度和应用程度，使得我国的消防水平不断发展到一个新的高度。

【关键词】 无线通信技术 消防领域 应用

经常可以在电视和报纸相关报道中看到有关火灾事故的报道，我国火灾事故发生的概率都在持续的上涨，追求其根本原因就是因为我国的众多区域存在的高危单位并没有建立科学的、系统的、完善的消防监管体系。目前，我国已经全面的步入了4G通信时代，无线通信技术不断的发展，对于我国的各个领域也发起了巨大的冲击，在我国的消防领域中应用无线通信技术对于提升消防水平，控制火灾造成的危害有着不可忽视的影响力，下面就对相关问题进行详细的阐述。

一、无线通信主要方式

无线通信技术有很多种，将无线通信技术可以概括性的分为三种，第一种是微波通信，第二种是短波通信，第三种是移动数据通信。微波通信就是应用微波作为信息传输媒介的无线通信技术。微波的波长在一米到一毫米之间，微波无线通信能够承载的信息量很大，因为，微波无线通信具有较宽的频带，这样就可以囊括大量的语言信息数据、文字信息数据、图像信息数据等。因为，微波无线通信具有很高的频率，所以，通信受外界不良因素的影响存在一定的抗干扰能力，所以，微波无线通信具有较高的质量，同时，对于信息数据的传送也较为稳定、可靠。微波无线通信技术与其它的波度较长的通信技术相比较，能够见面环境因素对于通信技术应用的限制，无线通信技术的应用具有很强的适用性，而且建设应用的资金花费较少，后期的维护工作也较为简单，施工程序也并不是十分的复杂，微波无线通信技术的应用非常的广泛[1]。短波无线通讯技术，波长在五十米到十米之间，主要应用于距离较远的通讯，是远程通信的重要方式。但是该通信技术容易受到外界不良因素的影响，所以短波无线通信技术的可靠性和信息数据传输的稳定性还需要进一步的提升。当然短波通信技术也存在着一定的优点，短波无线通信技术具有的抗毁坏能力和短波无线通信技术具有的自主通信能力是其它技术无法媲美的。移动数据通信就是应用目前最为先进和前沿的4G等公众无线移动通信网络，最终建立一个较为完善的移动数据通信系统，该无线通信技术的应用也是人们生活中最为常见的。

二、无线通信技术在消防灭火救援工作中的应用前景

2.1灾害现场与指挥中心的无线数据联网

因为，消防中的灭火救援工作开展有着很多的不确定因素，一些偶然事件发生的概率很高，以往的通信网络和通信技术不能够满足现阶段灭火救援活动开展的指挥需求。当灾情爆发时，不能够在极短的时间内将指挥中心转移到火灾事故现场，对于火灾救援活动的开展有着十分不利的影响。目前，火灾救援活动要求事故现场能够与相应的指挥中心建立良好的联系，帮助指挥中心下达一些重要的信息数据，同时，也使得火灾现场的众多信息数据，包括文字信息数据、图像信息数据等等及时的反馈给指挥中心。无线通信技术能够帮助指挥中心将火灾现场的图纸资料及时的传递给灭火救援现场的指挥人员，因为，在建筑中会存在大量的人员，在火灾爆发时，建筑会处于高度的危险状态中，同时，因为建筑结构十分的复杂，相应的消防工作人员救援活动的开展具有很大的风险性。如果在火灾爆发时能够将图纸资料及时的传递给火灾现场的指挥人员，其中包括建筑的平面图、建筑的结构图纸等等，将这些数据信息转变为电子地图，通过无线通信技术传递给指挥人员，对于灭火救援活动的开展有着积极的促进作用，能够将风险性有效的降低[2]。

2.2传输灾害现场的无线实时图像

新时期我国无线通信技术发展的速度很快，同时对于解决我国火灾事故现场的数据采集和信息传输问题提供了先进的技术保障。我国很多地方的指挥中心都是以图像信息传输为主的，将无线通信图像传输系统应用到消防领域，对于提升我国的消防水平有着不可忽视的影响作用。通过无线通信图像传输系统，火灾事故指挥中心可以实时的了解火灾事故现场的实际图像，并且能够针对现场的实际变化对于救援活动进行适当的调整。而且通过无线通信图像传输系统可以良好的解决图像信息的传递问题，保证了火灾事故现场图像信息的收集和传输，能够有效的提升对于突发性火灾事故的应急处理水平，能够对灾情进行有效的控制。

结语：无线通信技术的发展对于我国的各个领域都发起了巨大的冲击，对于我国的消防领域更是如此。随着无线通信技术在我国消防领域中的应用，使得以往我国消防领域存在的众多无法解决的问题迎刃而解，对于提升我国的消防水平有着不可忽视的影响，相应的工作人员应当不断地加强研究力度，增强应用程度，将无线通信技术具有的优势在我国的消防领域中更加全面的发挥出来。

参 考 文 献

[1]刘莉琳.试论无线通信技术的发展[J].黑龙江科技信息.2013年19期

3D打印技术在医疗料领域的应用 篇10

机械1202 马也 3120301052 摘要：3D打印，即快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印技术能够根据不同患者需要快速精确制备适合不同患者的个性化生物医用高分子材料,并能同时对材料的微观结构进行精确控制.本文介绍了3D打印技术在医疗领域的应用。

关键词：快速成型技术，3D打印，医疗。

Abstract: 3D print, i.e., a technique of rapid prototyping, which is a digital document based on the model, the use of powdered metal or plastic material may be an adhesive, layer by layer manner by printing techniques to construct the object.3D printing technology for fast and accurate preparation of patients according to different needs of different patient, personalized biomedical polymer materials and the microstructure of the material can simultaneously be precisely controlled.This article describes 3D printing technology in the medical field.Keywords: rapid prototyping, 3D printing, medical.前言

3D打印是一项20世纪80年代后期逐渐兴起的新型数字化成型技术V-3]其基本加工原理是:根据计算机辅助设计(CAD)模型或断层扫描(CT)形成的数据，在电脑程序控制下，基于离散、堆积成型的原理，通过“分层打印、逐层叠加”的方式，对材料进行精确堆积以快速加工制造任意形状的3D复杂物体(见图1)3D打印技术具有能够按照设计的模型构建特定空间结构的能力，并能在制备材料时对其微观结构进行精确控制。这种具有独特优势的新兴技术，正在越来越广泛地影响着各行各业的发展。

近年来，3D打印技术在生物医用材料应用领域的研发已得到越来越多的关注，并取得了诸多成就。研究人员可根据不同患者的需求，采用3D打的个性化生物材料。在理论创新方面，提出了“生物印刷”的概念，即将3D打印技术和生物工程技术结合起来，将材料科学、生命科学与印刷技术相融合，为研究组织工程学在3D尺度上与人体器官和组织相似的三维实体相匹配进行精确控制提供了新的思路和方法。导电聚合物具有独特的电活性和导电性特点，不仅可用作药物、基因载体;在电刺激条件下，尚可调节细胞的豁附、迁移、增殖及分化等其他功能，在“生物印刷”技术中具有重要的研究意义。危岩及其课题组着重于导电聚合物材料的研发，取得了丰富的成果，并归纳了“生物印刷电子材料”技术的核心，即采用3D打印技术将具有电活性的材料制备成生物医用支架，继而在此支架上实现可以调控和优化的可控细胞和组织生长，最终获得有生物功能的新产品或新技术，以应用医学检测、诊断和治疗。这些成果对3D打印技术在医疗行业的发展产生了巨大的促进作用。

一、3D打印在医疗临床应用案例

（一）、3D打印用于足踝手术手术风险降低

3D打印出的骨头和患者真实的骨头在外形上可以实现1：1的效果，相当于是将患处的骨头“搬运”了出来。武汉大学人民医院骨三科主任李亚明教授介绍，涉及到足踝关节等复杂部位时，传统影像报告的局限性往往让专家们“眼见不一定为实”。如何矫形、切口如何设计、要涉及哪些关节，这些都不十分明确。医生只能依靠以往的经验一点点地截骨，导致患者的创伤和风险也随之增加。

（二）、“3D打印技术”进入先心病治疗

3D打印制造的人类骨骼组织，为越来越多的患者解除病痛。近日，复旦大学附属中山医院心外科课题组首次将3D打印技术应用于经导管主动脉瓣置换手术(TAVI)，成功为一例77岁高龄的主动脉瓣重度狭窄合并关闭不全患者实施了TAVI规划与导航。3D打印技术则可将患者的二维影像数据转化成栩栩如生且实物大小的心脏模型呈现于医生眼前，并可提供更多传统影像学检查难以显示的丰富信息，从而将上述复杂过程大大简化和标准化，使得手术更准确安全。

（三）、3D技术应用于癌症切除

随着第三代3D打印技术的发展，3D打印技术在制作组织器官的代替品上也日趋成熟。3D打印技术在准确定位病灶与重要脉管结构的关系上发挥了重要作用，不但可以快速制造出与术中大小位置完全一致的透明化3D模型，也使外科医生跳出“凭空想象”的窘境，在术前即可从多维度真实预见术中情形，明确重要管道的走行，制定手术路径和程序并预演手术。在3D打印技术的辅助下，外科医生可借助肝脏及解剖机构的3D图形，精确定位病灶并确定手术路径，实现完整切除病灶和避免重要解剖结构损伤的多目标优化。

以前只能通过电脑实现的3D效果，现在通过3D打印后1∶1的比例将模型带入手术室与术中进行比对，实时引导重要管道的分离和病灶的切除，提高手术的根治性切除率，同时降低手术风险，最终实现患者获益最大化。这种方式也有助于术中讨论以及对年轻医生进行培训。

目前在医院成功切除的10例胆道癌症患者中，有6名在传统治疗评估中是无法进行切除手术的，但通过3D打印技术后，成功进行切除手术，其中还有几名4期癌症患者，经过切除后可存活5年以上。

（四）、3D打印应用于牙科

“如今，3D打印技术已经应用于正畸牙套制作。”高杨说，别小看了这个塑料牙套，它可是高科技产品。无托槽隐形矫治器就是3D打印技术的一种产品。首先，牙齿所有的位置信息通过扫描模型或者直接扫描牙齿，技师们就得到一套3D数字模型。然后，医生根据具体情况进行诊断和设计，决定每个牙齿最后应该在什么位置。技师再将所有中间过程细化为一个个小步骤，每一个小步骤牙齿的位置都有细微的差别，每一个步骤都对应一套3D数字模型。最后，将每一个步骤的3D数据打印出模型，再以这些模型为模板，打印出塑料牙套。

（五）、3D打印矫形器会更加舒适体贴、效果更佳

通过在一些医生以及患者那里我们了解到，大多数患者在治疗过程中经常会面临矫形手段与辅助工具不能灵活调整的问题。患者在初次使用矫形器时常常感到不舒服，他们的脚从来没有真正与矫形器完全匹配。传统的矫形器使用石膏模具，其中有太多的估计的环节，导致矫形器的拟合效果差。

通常我们通过扫描仪对患者肢体进行高精度数字扫描，公司技术人员根据不同病人的特点，特定功能需求，进行数据处理，包括设计矫形器，调整修复三维模型，然后通过JOYE的专有软件为患者创建精确的数字三维模型，最后利用先进的3D打印技术制作出完全附和患者肢体的矫形器。

二、3D打印技术在医疗领域的优势

（一）、3D打印技术的特点。

3D打印技术具有自由成型的特点，能快速精确地制造个性化内植人物，不仅可减少患者的等待时间，提高手术质量，还解决了传统通用型内植人物修复时形状不匹配和力学性能差的问题。

（二）、3D打印技术的适用领域

3D打印技术在制造多孔内植人物和有复杂微观结构的复合内植物方面具有独特优势。以上2种内植人物有望解决现有内植人物普遍存在的应力屏蔽现象和生物活性低的问题。因此，3D打印技术可应用于个性化颅领面骨修复、个性化人工膝关节修复、个性化牵引成骨、手术导航与定位器具等个性化内植物与医疗器械的制造。

（三）、3D打印机可以零时间交付。

可以根据病人的订单使用3D打印机制造出特别的或定制的产品满足治疗需求。如果人们所需的物品按需就近生产，零时间交付式生产能最大限度地减少长途运输的成本。节约急症患者的救治时间。

三、总结与展望

在医疗行业，目前3D打印在我国体外医疗器械制造和个性化永久植入物方面都有一些应用，供产品设计的医疗模型和指导手术的导板装置也已使用多年。而在3D生物打印方面，我国仍在实验阶段。

“总体而言，我国的3D打印技术仍处于起步阶段。”我国与欧美国家相比仍有较大差距，目前关于3D打印的核心技术多数都在国外，而我国医疗行业使用的3D打印机和金属打印材料多数依赖进口，国内的技术还欠成熟。“中国是钛生产大国，但是目前专门生产适用于3D打印钛粉的企业极少，并且产品质量与国外差距较大，企业生产的积极性也不高。”而在产品价格方面，国外3D打印机设备和材料的价格也居高不下。据悉，用于制造器官模型的3D打印机售价在120万元至300万美元，打印金属制品的设备价格则在350万到1500万元人民币左右，很多医院和机构难以承担，这也成为医疗行业3D打印发展的巨大障碍。

要促进3D打印在医疗行业的广泛应用，还有以下几点要做，一要鼓励发展拥有自主知识产权的3D打印机和专用配套材料，二是加强计算机辅助设计人才的培养，三是政策上的支持，比如鼓励使用并推广这项新技术，同时严控质量，包括完善医疗器械监督管理条例，加强行业管理和规范，鼓励创新和临床转化。现有的医疗器械管理条例于2000年开始执行，当时并无涉及3D打印的规定，这势必会影响3D打印技术更好的为病人服务，值得引起更大的关注。而汪祥艮认为，目前3D打印在医学行业面临的最大挑战就在于传播和教育，新技术的应用需要从传统技术慢慢过渡并逐步适应，与传统技术相辅相成，需要人们不断看到该技术的优势。因此，希望继续加大对医疗行业和公众的宣传及培训教育。同时MikeRenard则表示，中国要更好地在医疗行业采用3D打印技术并支持相关产业的增长，需要做到三点：首先，确保对于该项技术的控制和知识产权保护；其次，促进国家食品药品监督管理局与欧美主要国家政府监管机构之间的合作；最后，建立清晰的回报预期，使技术拥有者在将具有经济可持续性和能为社会和医保系统产生价值的技术引进到中国后，能够基于准确的信息来作出决定。

参考文献

pcr在食品领域的应用 篇11

关键词：纳豆菌；形态学；ERIC-PCR；聚类分析；电镜

中图分类号： Q934；Q933文献标志码： A文章编号：1002-1302（2014）10-0300-03

收稿日期：2013-12-12

基金项目：山东省科学技术厅省良种工程项目（编号：2011LZ006）。

作者简介：宋凯凯（1988—），女，山东潍坊人，硕士研究生，主要从事食药用菌分子遗传育种。E-mail：skk1003@126.com。

通信作者：郭立忠，教授，主要从事食药用菌的品种改良。E-mail：glz119@126.com。纳豆（natto）是日本传统大豆发酵食品。纳豆的主要发酵菌为纳豆菌，属芽孢杆菌属，是好氧的革兰氏阳性菌[1]。纳豆菌能分解蛋白质、碳水化合物、脂肪等大分子物质，使发酵产品中富含氨基酸、有机酸、寡聚糖等多种易被人体吸收的成分，还能分泌各种酶和维生素，从而可促进小肠黏膜细胞的增殖，保证小肠功能正常[2-6]。纳豆还能有效预防和辅助治疗心脑血管疾病。纳豆防治心脑血管疾病的药用价值主要源自纳豆激酶[7]。自1987年纳豆中发现强力溶栓激酶——纳豆激酶以来，纳豆引起了全世界的广泛关注[8]。该酶不仅有显著的溶栓作用，还可以激活静脉内皮细胞的纤维蛋白酶原[9-10]。此外，纳豆菌发酵液中含有多达17种氨基酸，其中包括人体必需的8种氨基酸[11]，因此纳豆具有“超级健康食品”的美誉。然而，由于当今市场纳豆产品种类繁多，都有各自的菌种命名，因此本试验利用扫描电子显微镜和ERIC-PCR（enterobacterial repetitive intergenic consensus PCR）指纹图谱技术[12]对4个纳豆菌生产种进行鉴定分析，旨在鉴定其个体形态的差别及亲缘关系的远近。

1材料与方法

1.1供试菌株

4个纳豆菌株（高桥纳豆、MIZKAM 1、寿纳豆、MIZKAM 无臭），由青岛农业大学农业应用真菌研究室提供。

1.2方法

1.2.1单菌落培养 将4种纳豆菌株接种到LB液体培养基（成分为 10 g/L 蛋白胨、5 g/L酵母粉、5 g/L NaCl）中，放入摇床37 ℃、180 r/min条件下过夜培养，将过夜培养的菌液稀释100倍后取50 μL均匀涂布在LB固体培养基（成分为10 g/L蛋白胨、5 g/L酵母粉、5 g/L NaCl、20 g/L琼脂）上，放入 37 ℃ 恒温箱中过夜培养，分别挑取菌落做四区划线放入 37 ℃ 恒温箱中培养5 h，挑取单菌落接种到LB液体培养基中过夜培养。

1.2.2菌种的形态学分析——制作纳豆菌的电镜样品（1）将浸泡在75%乙醇中的洁净盖玻片取出在酒精灯火焰上烧一下，待盖玻片冷却后将其放到平板培养的菌落上轻压一下粘取菌落；然后用PBS（pH值为7.4，将2.9 g NaH2PO4·2H2O与29 g Na2HPO4·12H2O用去离子水定容到500 mL）处理3次，每次10 min；用戊二醛固定液（配制比例为戊二醛 ∶PBS ∶去离子水体积比1 ∶8 ∶1）固定2 d，中间换1次固定液。（2）固定2 d后用PBS洗3次，每次10 min。（3）分别用30%、50%、70%、90%、100%乙醇洗样品1 h，使其逐步脱水，再用100%乙醇洗样品30 min。（4）用乙醇 ∶叔丁醇=1 ∶1 的混合液洗样品30 min，再用100%叔丁醇洗样品2次，每次30 min，用叔丁醇逐渐将乙醇从样本中替换出来。（5）将样本抽真空，把盖玻片压碎，将有菌的碎片用导电胶粘附到观察台上喷涂导电材料，然后在电子显微镜下观察。

1.2.3细菌基因组DNA的提取（CTAB/NaCl法）（1）将活化好的菌株转接到5 mL LB液体培养基中，培养至饱和状态，取1.5 mL培养物10 000 r/min离心3 min。（2）沉淀物加入600 μL的TE缓冲液，用吸管反复吹打使之重悬，加入少量溶菌酶，37 ℃温浴30 min，加入30 μL 10%的SDS和3 μL 20 mg/mL 的蛋白酶K，混匀，于37 ℃温浴1 h。（3）加入 100 μL 5 mol/L的NaCl，充分混匀，再加入80 μL CTAB/NaCl溶液，混匀，于65 ℃温浴15 min。（4）加入等体积的三氯甲烷、异戊醇，混匀，12 000 r/min离心10 min，将上清液转到一个新管中，如果难以移出上请，先用牙签去除界面物质。（5）加入等体积的酚、三氯甲烷、异戊醇，混匀，12 000 r/min离心10 min，将上清液转入另一支新管中。（6）加入1倍体积无水乙醇，轻轻混合直到DNA沉淀下来，放入-20 ℃冰箱沉淀 30 min，取出后12 000 r/min离心10 min，将沉淀转移到 1 mL 70%乙醇中洗涤。（7）12 000 r/min离心15 min，弃上清，用超净工作台稍加干燥，重溶于50 μL的TE缓冲液。（8）取 2 μL 上述提取的DNA进行琼脂糖凝胶电泳检测。

1.2.4基因组DNA纯度检测用0.8%琼脂糖凝胶进行电泳检测，如果DNA条带清晰、整齐、明亮且无拖尾，则表明DNA完整性好且纯度较高，可用作PCR反应。

nlc202309032303

1.2.5ERIC-PCR扩增ERIC-PCR扩增应用的引物ERIC1（5′-ggggTACCTTgCgACTAACAAATATgCT-3′）、ERIC2（5′-TgCTCTAgACTCTATTCCCTACCATCATgTTC-3′）均由上海生工生物工程有限公司合成。ERIC-PCR反应体系为50 μL，由25 μL Dream Taq PCR Master Mix（2×）、2 μL引物ERIC1（20 μmol/L）、2 μL引物ERIC2（20 μmol/L）、3 μL 基因组DNA、18 μL去离子水组成。ERIC-PCR反应条件为95 ℃预变性5 min；94 ℃变性45 s，52 ℃退火1 min，65 ℃ 延伸5 min，35个循环；最后65 ℃延伸 16 min，4 ℃ 结束扩增。

2结果与分析

2.1形态学分析

由图1、图2、图3、图4的电镜照片可以看出，MIZKAM 1、寿纳豆、MIZKAM无臭的菌体呈单杆状，而高桥纳豆的菌体呈长杆状，因此MIZKAM 1、寿纳豆、MIZKAM无臭3个菌株的亲缘关系较近，而高桥纳豆与其他3个菌株的亲缘关系较远。

2.2DNA提取结果

4个纳豆菌株的基因组DNA 0.8%琼脂糖凝胶电泳图谱见图5，图中1～4号泳道分别为高桥纳豆、MIZKAM 1、寿纳豆、MIZKAM无臭的DNA条带。从图5可以发现， DNA条带

清晰、整齐、明亮且无拖尾，表明DNA完整性好且纯度较高，可用作PCR反应。

2.3基因组DNA的ERIC-PCR及聚类分析

图6为4个纳豆菌株的ERIC-PCR 1.4%琼脂糖凝胶电泳图谱，图中M泳道为marker，1～4号泳道分别为高桥纳豆、MIZKAM 1、寿纳豆、MIZKAM无臭的ERIC-PCR电泳图谱。

使用NTSYS 2.10e软件对4个菌株的相似性进行聚类分析，结果见图7。

由图7可知，当以相似性系数0.64为阈值时，4个菌株聚成2组：第1组为MIZKAM无臭、寿纳豆、 MIZKAM 1， 第2

组为高桥纳豆；当以相似性系数0.75为阈值时，4个菌株聚成3组，MIZKAM无臭和寿纳豆聚为一组，MIZKAM 1和高桥纳豆各为一组。因此MIZKAM无臭与寿纳豆的亲缘关系较近。

3讨论

本试验通过扫描电子显微镜及ERIC-PCR指纹图谱技术对4个纳豆生产菌株进行了亲缘关系鉴定。通过ERIC-PCR指纹图谱的聚类分析与电镜2种技术，最终都得到MIZKAM无臭与寿纳豆的亲缘关系较近，而高桥纳豆则与其他品种亲缘关系较远的结论，同时也证明了这2种技术对纳豆菌种鉴定的准确性与可靠性。

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