前言：尋找寫作靈感？中文期刊網用心挑選的食品安全檢測設計探討(3篇)，希望能為您的閱讀和創作帶來靈感，歡迎大家閱讀并分享。
摘要:
以全自動食品安全檢測儀為研究對象，提出一種基于接觸式電容法的液面感應系統設計。其硬件主要包括:主控電路模塊、多諧振蕩器電路模塊、LED燈指示電路模塊等;軟件主要包括:主控程序、定時計數程序、驅動顯示程序等。該系統主要以多諧振蕩器電路的輸出信號作為單片機的輸入信號，通過檢測一定時間內輸入信號的脈沖個數來控制LED指示燈的亮滅，從而判斷探針是否與液面接觸。
關鍵詞:
液面感應;多諧振蕩器電路模塊;電容法
0引言
隨著生物食品科技的發展，食品安全檢測儀器的發展速度也隨之加快。而加樣模塊作為全自動食品安全檢測分析儀的源頭，對于整個測試分析過程起著非常重要的作用。提高檢測精度的辦法有很多種，但減少探針表面的液體攜帶量是最主要方法之一。減少攜帶量的方法有多種:如將一些不易沾液體的材料涂到探針的表面［1］、降低探針從液體中返回時的速度［2］。目前最常見的方法是采用液面感應技術。這種技術不僅可以控制探針插入液體的深度，還可以知道液體有沒有耗盡，以免儀器虛加樣，造成誤檢測。當前最常見的液面感應技術有兩種:接觸式和非接觸式。接觸式的液面感應主要有電阻法、電容法、氣壓法和機械振動法等［3］;非接觸式液位檢測主要有超聲波法［4］、激光法和CCD成像法［5］等。非接觸式液位檢測技術發展還沒有完全成熟，而且成本又高，同時在軟件設計上也比較復雜，而接觸式中的電容法由于它各方面的優點，被廣泛地采用。本文在前人研究的基礎之上提出一種基于單針接觸式電容法的液面感應方法。
1接觸式電容法的液面感應原理
接觸式液面感應技術主要包括電阻法、電容法、氣壓法和機械振動法等［6］。由于電阻法需要另外增加一個電極，這樣的話，增大了交叉污染的機會;而氣壓法只能用于一次性的探頭;機械振動法主要運用于要測量的液體表面必須有泡沫以及樣本蓋有橡膠塞的情況。針對上述情況，這里選用的是電容法?；诮佑|式電容法的液面感應技術的核心是基于電容值的變化。探針由內外層兩個金屬套管組成，中間通過絕緣材質把它們隔離。所以本身就相當于一個平板電容器，作為電容器的兩個極板，其中外層的一個極板接地并和機殼連接起來。當探針碰到液面時，電容兩個極板間介入了液體介質，電容值也會發生相應的變化。通過檢測液面上下電容值的不同來判斷出探針有沒有接觸到液面。
2基于單針接觸式電容法的液面感應系統設計
根據本課題提出的設計原理和實現方法，可將基于單針接觸式電容法的液面感應電路劃分為復位電路模塊、晶振電路模塊、LM393多諧振蕩器電路模塊以及LED燈指示電路模塊。由復位電路和晶振電路共同構成主控電路模塊，然后由LM393組成的Rf、C多諧振蕩器電路形成方波，作為單片機的輸入源，通過單片機STC89C52檢測一定時間內輸入信號的脈沖個數與上電自動計算的閾值進行對比來控制LED指示燈電路模塊，從LED燈的亮滅來判斷是否與液面接觸。本系統的硬件電路由主控模塊電路、方波發生器以及LED指示燈電路模塊3個部分共同組成，其中方波發生器是核心模塊。在上電的瞬間，反相端由于虛斷，此時反相端電壓為零，而此時正相端電壓為12Vcc，反相端電壓小于正向端，此時輸出端通過1M電阻對電容0．01μF充電，當電容充到略大于12Vcc時，此時反相端電容通過1M電阻對地放電。如此循環下去，形成一系列的方波。本系統軟件在進行軟件設計的時候把整個過程分為兩個不同的模塊，主要包括中斷服務子程序的設計和碰到液面探針停止程序的設計。中斷服務子程序的設計是本系統的重點。在中斷服務子程序里主要是系統一上電取前五次計算一個中間值temp，然后主程序調用，用于計算上電系統外界的閾值。本系統的定時器0中斷是10ms發生一次，也就是每隔10ms進入一次中斷，然后每進入一次中斷執行一次中斷服務子程序。當執行中斷服務子程序時，首先是給TH0、TL0賦值，然后判斷標志位有沒有為零。如果是零的話，取前五次計算閾值;不是零的話，繼續到第一步，重新給TH0、TL0賦值，然后再次判斷。
3實驗調試及結果分析
本系統調試主要分為硬件調試、軟件調試和上機測試調試。硬件調試主要是根據原理圖來檢測硬件電路焊接上有沒有斷路、短路和走線錯誤等。軟件調試的問題主要是閾值的選取。由于受外界很多因素(空氣的濕度、溫度)的干擾，所以系統的閾值也在不斷地變化。上機測試調試是將程序下載到系統的主控模塊單片機中，測試系統各項功能有沒有實現。首先是硬件調試。在焊接硬件前，先確保元器件以及板子是好的，確認好之后再進行焊接。焊接完成之后，根據系統設計的硬件原理圖用萬用表檢查一下所焊接的電路是否有短路、斷路等不良情況。然后是軟件調試。軟件調試主要問題是閾值的選取。實驗初期是通過手動改閾值來實現液面上下的判定，但是那樣比較繁瑣，每次都要改;后來采取一種讓軟件自動確定閾值的辦法，就是用軟件編程實現一上電系統就自動確定閾值。最后是上機測試調試。硬件設計檢查無誤，軟件調試正確后，就可以進行上機測試調試。將已經編好的程序燒錄到單片機中，再給整個系統供電，就可以測試其各項功能以及可靠性和抗干擾能力。當碰到液面時主控模塊電路上的LED指示燈亮，當沒碰到液面時主控模塊電路上的LED燈滅。通過這個LED指示燈的亮滅，從而有效判斷出是否接觸到液面。為了證明基于單針接觸式電容法的液面感應方法優于雙針法，兩種方法都采用STC89C52作為主控芯片，且基于單針的液面感應的設計運用的是LM393多諧振蕩器電路來產生方波，而基于雙針的液面感應設計運用的是555多諧振蕩器電路來產生的方波。在軟件方面兩者都是利用定時器中斷來檢測一定時間內液面上下脈沖個數來判斷液面上下。但是基于單針接觸式電容法的液面感應的設計在閾值方面的選取做得更好，基于單針接觸式電容法的液面感應設計是采用數學模型來計算閾值。測試條件選擇在同一環境(同樣的溫度、同樣的濕度)、同樣的液位下，每隔一小時(食品安全檢測儀總共開機十個小時)，從探針誤檢測的次數和探頭接觸到液面沒有立即停止的次數兩個方面分別對基于單針接觸式電容法的液面感應和基于雙針接觸式電容法的液面感應進行測試(探針每小時大概檢測兩千次)。隨著食品安全檢測儀開機時間的變長，基于單針接觸式電容法的檢測系統不是很穩定，尤其是在到八個小時的時候，誤檢測次數達到兩次。但在探頭碰到液面停止方面，基于單針接觸式電容法的檢測系統相對來說還是穩定的，食品安全檢測儀開機十個小時僅僅只有三次接觸到液面時探頭沒有停止，正確率高達99．99%。隨著時間的變長，基于雙針接觸式電容法的液面感應的系統是越來越不穩定，特別是當食品安全檢測儀持續工作六個小時以后，誤檢測率高達萬分之八。通過對比分析，可以看出:基于單針接觸式電容法的液面感應設計相對來說比較占優。從數據方面看，不管是在誤檢測次數方面的正確率還是在接觸液面探頭未停止次數的正確率，基于單針接觸式電容法的液面感應設計都明顯優于基于雙針接觸式電容法的液面感應設計。從軟、硬件上看，單針的檢測也好于雙針的檢測。因此綜合考慮還是優先選擇基于單針接觸式電容法的液面感應設計。
4總結
本次設計的全自動食品安全檢測儀液面感應系統，具有簡單、可靠、實用且液面感應準確度高、靈敏度高、響應速度快、檢測失誤率低等特點，具有一定的推廣價值和應用前景。但系統還存在一定的缺陷與不足，如:外界空氣濕度大的時候，系統不夠穩定;再有基于單針接觸式電容法液面感應對于開機自動閾值方面的計算，可以考慮使用更為精確的算法。
作者：馬麗萍 單位：江蘇聯合職業技術學院無錫機電分院
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第二篇：食品安全檢測熒光光度法應用
摘要：
民以食為天，食品安全問題牽動著全國全體民眾的心。近些年來，我國的經濟發展迅速，食品領域也呈現出多樣化、高速化的發展態勢，各種食品擺滿了超市、商場的貨架，使得居民能夠方便的進行購買，但是不足之處是各地頻發的食品安全問題，比如說“三聚氰胺”、“蘇丹紅”等食品安全事件的曝光使得民眾對于食品安全問題的關注達到了一個新的高度，做好對于食品安全的監管關鍵是要做好對于食品安全的檢測，通過采用多種不同的方法對企業所生產的食品中所存在的物質進行詳細的測定，避免不符合食品安全規范要求的食品上市銷售，切實保障居民的食品安全。
關鍵詞：
食品安全；熒光光度法；食品檢測
前言
經濟及農業的快速發展促進了我國食品領域的蓬勃發展，但是在其中一些不法商人與企業為了追求高額的回報，對于食品中所含有的超出國家規定的有害物質視而不見，將問題產品上市銷售嚴重損害了消費者的合法權益及身體健康。作為食品安全監督檢查機構為保障居民的食品安全，需要通過對食品進行安全檢測，及時發現所存在的問題并予以及時處理。熒光光度法是一種在輻射躍遷基礎上的特殊的檢測技術，其主要原理是根據波長以及分子等的種類規律，根據食品中所含有的物質濃度的實際情況對食品中所含有的物質進行詳細的測定，熒光光度法是一種靈敏度極高的檢測技術，能夠對復雜基質中的痕量化合物進行詳細的檢測分析，切實保障食品安全。
1熒光光度法簡述
熒光光度法是一種在輻射躍遷基礎上的特殊的檢測技術，其通過對食品中所含有的物質或分子中所發出的波長等進行檢測，從而確定食品中所含有的物質的類型與數量。熒光光度法能夠在X光譜區域紅外光譜區內對其中所含有的分子結構進行檢測測定。使用熒光光度法對食品進行檢測具有多種優點：靈敏度極高、食品樣本采樣量小、選擇性強、能夠對觀測到的物質進行良好的重現，從而為食品安全檢測的人員提供更多的觀察參數。熒光光度法在具有以上優點的同時也存在著一些不足之處，熒光光度法檢測的是食品中所含物質發出熒光，但是對于一些物質，其在使用熒光光度法進行檢測時本身并不發出熒光，當出現此種現象時就要求食品安全的檢測人員結合待檢測食品的實際情況在食品檢測的過程中添加相應的試劑使得物質得以顯現熒光，從而實現對于食品中所含物質的詳細測定。
2熒光光度法在食品安全監測中的應用
2.1使用熒光光度法對食品中所含有的金屬元素進行檢測測定
人體如攝入過多的鋁元素將會誘發老年癡呆，在食物攝入的過程中，當攝入過量的鋁元素時，將會對人體吸收攝入鈣、磷元素造成嚴重的阻礙，從而對人體造成較為嚴重的影響，元素攝入的不均衡將會對人體的中樞活動造成嚴重的干擾，因此，在對食品進行檢測時需要做好對于食品中鋁元素含量的檢測。現今在對食品中所含有的鋁元素進行檢測的過程中多使用的是微波消解-熒光光度法、鋁-環丙沙星-十二烷基硫酸鈉熒光體系實現對于食品中所含有的鋁元素的測定。硒元素是一種人體生存所必須的一種微量元素，但是食品中所含有的硒元素必須要控制在一個較為合理的區間范圍內，如食品中含有過量的硒元素，人體在攝入超標后會對人體的機能造成嚴重的損害，在對食品中的硒元素含量進行檢測時多使用的是熒光分光光度法與氫化物原子熒光光譜法來加以實現，在使用氫化物原子熒光光譜法來對食品中的硒元素進行檢測時雖然可以取得較高的檢測精度，但是不足之處是檢測過程中需要使用大量的精密檢測設備，不利于一般檢測的推廣，實用性不強，熒光光度法檢測精度高、靈敏、重現性強，因此在廣大基層檢測機構中被廣為使用，為食品安全的樣本檢測提供了可靠的技術支持。
2.2使用熒光光度法對食品中所含有的氨基酸及維生素含量進行檢測
酪氨酸是一種在食品中含量較多且極為重要的一種氨基酸，是人體神經傳遞中的一種重要的前提，因此做好對于食品中所含有的酪氨酸含量的檢測是十分重要的，使用熒光光度法進行檢測時能夠對食品中所含有的酪氨酸的含量進行詳細的測定，且測量過程操作簡便、檢測靈敏度與重現行都較高，確保檢測結果的準確性。蔬菜水果中含有大量的維生素E，因此使用熒光光度法對蔬菜水果中所含有的維生素E的含量進行檢測具有十分重要的意義，在使用熒光光度法對蔬菜水果中所含有的維生素E的含量進行測定時，要避免普通熒光光譜法萃取石油醚時對檢測的準確性所帶來的影響。
2.3熒光光度法對食品中農藥殘留的檢測測定
農作物與畜牧產品中的農藥殘留不容易降解，長期食用含有大量農藥殘留的農作物與畜牧產品將會導致農藥在人體中進行堆積，進而會對人體的健康造成嚴重的危害，因此要做好對于農作物與畜牧產品中的農藥殘留的檢測與測定，對于農藥殘留超標的食品要嚴格控制，避免其進入市場對居民的身體健康造成嚴重的危害。使用熒光光度法可以對食品中的農藥殘留量進行詳細的檢測測定，且檢測過程操縱簡便、靈敏度較高、檢測結果準確可靠。
2.4做好對于食品中的硝酸鹽含量的檢測測定
在食品中硝酸鹽含量的檢查中可以使用普通紫外分光光度法來進行測定，硝酸鹽及亞硝酸鹽會對人體造成嚴重的危害，其中，硝酸鹽及亞硝酸鹽的最大吸收波長分別是203mm和208mm，兩者對于吸收光譜之間有一定的重疊，從而都會對普通紫外分光光度法的測量帶來較大影響，在使用一階導數紫外分光光度法對食品中所含有的亞硝酸鹽的含量進行測定時，以干擾物亞硝酸鹽的一階導數值為0處的波長作為待測物硝酸鹽的測定波長，進而實現對于食品中所含有的硝酸鹽含量的檢測測定。一階導數紫外分光光度法在對食品中所含有的硝酸鹽與亞硝酸鹽含量進行測定時，其主要依靠的是不同質量濃度的亞硝酸鹽在208mm處的一階導數值均為0這一特點，因此在對食品中所含有的亞硝酸鹽含量進行檢測時選用208mm作為硝酸鹽的檢測波長，用以避免亞硝酸鹽對測量精度所帶來的干擾，從而提高食品安全測量的精度。在紫外區進行食品某些指標的分光光度測定操作簡便、靈敏度高，因此在基層食品安全監測中得到了較為廣泛的使用，隨著我國加大了對于食品安全的檢查與查處力度，普通紫外分光光度法將會發揮更大、更多的功用，為食品安全檢測提供可靠的技術支持，同時隨著分析試劑的發展與應用將會使得可見光區的分光光度檢測技術實現一個爆發式的發展，實現對于食品中所含物質的準確測定，切實保障居民的食品安全。為更好的保障居民的食品安全需要加大對于食品安全檢測的投入，從而使得食品安全檢測能夠更為便捷、準確。
3結束語
隨著經濟的發展與居民生活水平的提高，居民對于食品的需求已經不僅僅是吃得飽，而是要吃得好、吃的安全，各地不斷曝出的食品安全問題使得居民對于食品安全問題極為擔憂，做好食品安全的快速、準確的檢測，保障居民的食品安全是現今乃至今后一段時間食品安全檢測及管理的重點，文章在分析熒光光度法及普通紫外分光光度法檢測原理及特點的基礎上，對熒光光度法及普通紫外分光光度法在食品安全檢測中的應用進行了分析介紹。
作者：劉吉楠 單位：哈爾濱市產品質量監督檢驗院
參考文獻
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第三篇：食品安全檢測探究式通識教育實踐
摘要：
以“探究式”為中心的通識教育可以有效地幫助學生自主學習，拓展知識面，增加實踐技能。因此，本文以社會普遍關心的食品安全問題為切入點，構建了基于食品安全快速檢測的“探究式”通識教育微型平臺。該平臺包括利用基因芯片生物技術的“食源”性致病微生物快速鑒定和利用抗原抗體免疫反應原理的食品毒性物質快速檢測兩個模塊。另外，平臺實踐系統的“開放性”設計可適應學生自主創新的深入學習、拓展通識教育廣度，“微型”設計可降低設備的成本并滿足偏遠不發達地區的“探究式”通識教育需求。
關鍵詞：
探究式；通識教育；食品安全；微型平臺
一、引言
隨著當前科學技術的迅猛發展，通識教育領域越來越關注如何有效地激發學生的學習主動性，提高學生認識問題的深度，并養成自主不斷地拓展認識領域的習慣。解決實際問題的學習方法配合傳統和現代的科學實踐手段對激發學生的學習興趣，加強學習主觀能動性，改善教學質量有明顯作用，是實現上述目標的有效解決方案。例如，食品安全問題事關國計民生、社會和諧，但近年來因環境污染、農業不適當操作、加工儲藏不規范、微生物侵入食品供應鏈等引發的食品安全重大問題時有發生。
二、構建“探究式”通識教育的興趣元素
從教育心理學的角度來說，興趣是一個人傾向于認識、研究獲得某種知識的心理特征，是可以推動人們求知的一種內在力量。在當今“應試”教育體系下，如果所支出的時間成本和經濟成本不太高的情況下，當學生認識到某一處知識體系的實踐能夠對身邊的人群產生影響，而且周圍人群的反饋同時存在迫使其進一步提高實踐水平、拓展知識體系的客觀要求時，這種興趣才有可能成為“探究式”學習的根本原因，才有可能獲得學生、家長及社會的普遍認同，進而促進“探究式”學習不斷發展。因此，“探究式”通識教育的興趣元素必須構建在與實際問題緊密相關，通過一定的先進技術手段能夠實現，且耗時較少的探究實踐基礎之上。本文構建的快速食品安全檢測微型平臺就是針對上述基礎設計的檢測主題。
（一）食源性病源微生物檢測
據衛生部2011年度全國食物中毒報告統計，全國食物中毒類突發公共衛生事件報告189起，中毒8324人，死亡137人，涉及100人以上的食物中毒事件9起，重大食物中毒事件2起。其中，微生物性食物中毒事件的報告起數和中毒人數最多，分別占總數的41.27％和61.67％，主要是由于食品儲存、加工環節操作不當導致食品變質或受污染。由病源性微生物引起的食源性疾病中，細菌及其產生的毒素是最常見的原因，其次是病毒、真菌。常見的致病細菌有沙門菌屬、致病性大腸桿菌、志賀菌屬、空腸彎曲菌、副溶血性弧菌、單核細胞增多癥李斯特菌、金黃色葡萄球菌、肉毒梭狀芽孢桿菌、霍亂菌、小腸結腸炎耶爾森菌等。本文設計的食品安全快速檢測微型平臺利用基因芯片技術，能夠同時檢測上述10種細菌是否存在于食品當中，可從“探究式”學習的角度解決監控細菌性污染食品這一實際問題，從而較充分的激發學生的原始學習興趣。
（二）“地溝油”毒性物質檢測
“地溝油”對于人體最大的危害主要是其含有黃曲霉毒素，黃曲霉毒素是一類真菌毒素，至今已發現B1、B2、G1、G2、M1、M2、P1、Q1、H1、GM、B2a、G2a及毒醇等20余種結構類似物，其中黃曲霉毒素B1的致癌性、毒性最強。黃曲霉毒素不但存在于“地溝油”中，即使一些直接以豆類、花生為原材料生產的植物性油脂中，如果糧食原材料儲藏、運輸不當，生產的植物油脂同樣有可能會被黃曲霉毒素B1污染，因此鑒定油脂中是否含有黃曲霉毒素B1對于監控有害“地溝油”是否進入人類食品供應鏈，或者購買的調和油、花生油等常見植物油脂是否具有潛在的致癌危害具有重要意義。本文設計的食品安全快速檢測微型平臺利用“膠體金標記免疫層析技術”能夠快速檢測油脂中黃曲霉毒素B1，可充分激發學生探究其所能獲得的油脂中的毒性物質，從而激發主動學習興趣。
三、構建“探究式”通識教育的專業深度
（一）生物芯片技術
該技術利用分子間特異性相互作用的原理，在厘米見方的芯片上集成成千上萬與生命相關的信息分子，甚至將生命科學領域中不連續的分析過程微縮在硅芯片或玻璃芯片表面，從而形成微型生物化學分析系統，以實現對有機小分子、核酸、蛋白、細胞及其他生物組分準確、快速、高通量的測試與分析。由于該技術可以將極其大量的探針同時固定于支持物上，從而實現一次性對大量生物分子的檢測分析，解決了傳統核酸、免疫印跡雜交技術操作復雜、檢測目的分子數量少、自動化程度低、低通量等不足，是“高通量”、“快速檢測”在食品安全領域應用的最前沿研究熱點之一。按照芯片上固化的生物材料的不同，可以將生物芯片劃分為基因芯片、多肽芯片、蛋白質芯片、細胞芯片和組織芯片等。生物芯片技術可用于DNA序列鑒定、基因差異性表達檢測、突變點分析以及單核苷酸多態性（SNP）分析等，廣泛應用于遺傳病、傳染病檢測、癌癥等多種疾病的生物學研究和臨床診斷中。本文涉及的生物芯片為基因芯片檢測，學生在掌握基本操作后，不僅可以理解基因芯片的基本原理，更能直接利用該技術監控周圍“食源”性致病細菌的潛在危害，從而積極探索該領域的專業知識體系，甚至獨立開發新的應用芯片。
（二）膠體金標記免疫層析技術
膠體金標記免疫層析技術（colloidalgoldim-munochromatographicassay，簡稱ICG）是近幾年在國內外興起的一種固相標記免疫鑒定技術，主要是在紙層析基礎上，將膠體金作為示蹤標記物，利用抗原抗體特異性相互作用，對目的蛋白（抗原或抗體）進行定位從而達到對其定性、定量的檢測目的。氯金酸在還原劑（如白磷，枸櫞酸鈉，鞣酸，抗壞血酸）的作用下，可以聚合成特定大小的金顆粒，在靜電作用下成為穩定的膠體體系，成為膠體金。膠體金所帶負電荷可與蛋白質分子（或其他有機分子）的正電荷基團靜電結合，從而可以與酶、抗生素、激素、糖蛋白等多種物質進行非共價結合。膠體金具有的一些物理特性，如高電子密度、顆粒大小、顏色反應等，使膠體金標記技術廣泛地應用于免疫學、組織學、病理學和細胞生物學等領域。膠體金標記免疫層析法的原理是：將特異性的有機小分子抗原藕聯BSA后以條帶狀固定在膜上，膠體金標記試劑（金標記抗體）吸附在結合墊上；當待檢樣本加到試紙條一端的加樣孔后，通過毛細作用向前移動，與溶解在結合墊上的膠體金標記試劑發生反應后，繼續沿著試紙條向前移動，當遇到固定有小分子抗原藕聯BSA的條帶后，膜上固定的有機小分子將和待檢樣本中的目的小分子競爭結合膠體金標記的抗體，從而在檢測帶上顯現出顏色，從而實現特異性的免疫檢測。該法使用十分方便，但是所涉及的專業知識比較多，其操作流程可歸納為以下幾個方面：膠體金的制備，膠體金的標記，膠體金標記后的純化，試紙條的組裝等，但是其核心關鍵技術是相應抗體的獲得。因此，在專業拓展上，可適當引入多克隆抗體的制備，而這一技術可涵蓋大部分的分子生物學核心技術，有利于學生從通識教育領域向專業領域主動深化，培養濃厚的科學興趣。
四、構建“探究式”通識教育的實踐手段
（一）生物芯片實驗方法
其主要技術原理為：利用已有的待檢測微生物的基因組序列信息，特別是更為完整的16srRNA基因序列數據庫，分析各種微生物的特異的DNA序列，設計特異性探針并預先固定到生物芯片的相應位置上。同時根據側翼的共同序列部分設計通用引物，并事先在引物的5′端標記生物素（Biotin）。標記完成后的PCR產物變性后與芯片上相匹配的探針序列發生雜交，在雜交后生物素與鏈親和素-堿性磷酸酶復合物（Stripavitin-AP）反應，生成新的復合物：Bi-otin-Stripavitin-AP，后者發生如下的顯色反應從而得到識別（圖4B、C）：Biotin-Stripavitin-AP+BCI-P→BCI-OH+Pi（pH7.5）BCI-OH+NBT→藍紫色沉淀式中：BCIP代表5溴-4氯-3吲哚磷酸；NBT代表硝基四氮唑藍。生物芯片檢測過程較為復雜，本文所述基因芯片檢測技術，不需復雜儀器，其中的PCR實踐內容除可用專業的PCR儀器完成外，利用簡單的恒溫箱或水浴鍋，配合微型平臺內提供特殊的酶，也可在恒溫中進行等溫PCR擴增。芯片雜交顯色步驟也只需一般的恒溫箱就能實現（在室外，溫度計配合溫水就可以實施）。生物芯片這一最具前沿的生物科學現代技術，可通過微型平臺向各類學生展示它在食品安全方面的應用，并深入拓展學生的通識領域和通識深度。
（二）膠體金標記免疫層析方法
膠體金標記免疫層析試紙條由樣品墊（吸水紙）、吸水玻璃纖維、硝酸纖維素膜、余液吸收墊（吸水紙）、底板（塑膠板）紙四部分組成。作為樣品墊的吸水紙剪切為長寬均為0.7×0.5cm的長方形小片。余液吸收墊（吸水紙）剪切為長1.5cm，寬0.5cm的矩形小條。將樣品墊、吸水玻璃纖維、硝酸纖維素膜和余液吸收墊依次粘貼于5.0cm×0.5cm塑膠板表面制成金標-AFB1免疫層析試紙，除硝酸纖維素膜和余液吸收墊重疊區為3mm外，吸水玻璃纖維和樣品墊及硝酸纖維素膜的重疊區均為2mm，試紙條組裝后，套上塑料外殼，分別用含有黃曲霉毒素B1、M1以及玉米赤霉烯酮標準溶液，濃度分別為0、10、30（ng/ml），進行特異性檢測，典型實驗結果。膠體金標記免疫層析試紙結合了義務教育中的物理、化學、生物知識，三者完美的統一成為現代醫學快速診斷、食品快速檢測的“金標”試劑的核心基礎，而正是這一技術基礎廣泛的應用，使其成為學生最直接的可操作的通識媒介。
五、結語
“開放性”實驗是本文食品安全檢測微型平臺的靈魂，在提供食源性微生物基因芯片檢測的同時，微型平臺內還提供空白基因芯片試劑，使用者可根據需要制作任何自己感興趣的低通量生物芯片，例如人體癌癥SNP突變芯片，白血病融合基因檢測芯片等；在膠體金標記免疫層析方法中，提供了空白的試紙條組裝原材料，使用者可制備檢測瘦肉精，農藥殘留的金標試紙條。在食品安全快速檢測的“探究式”通識教育微型平臺上，學生可不拘泥于課堂實驗時空的限制，通過平臺拓展，既能滿足學生通識教育的需要，又能提高學生的動手能力、設計能力、分析與解決問題的能力。2012年12月本文所提出的基于食品快速檢測的“探究式”通識教育設計經非生物學、化學專業的大一本科生試用后，問卷調查結果顯示，學生對實踐操作檢測食品安全的反應良好。通過實踐，既能協助學生進行“探究式”生物學通識學習，獲得相關食品安全知識，也能深入了解生物工程學科專業體系，并對現代科學技術的發展有了深入了解，而且所花費的時間不多，對其自身專業學習不構成影響。因此，本課題組還將進一步推廣基于食品快速檢測的“探究式”通識教育到中學教育中，以便更好地為中學通識教育服務。
作者：陳超 李志鵬 柯明劍 劉志明 單位：北京師范大學珠海分校工程技術學院珠海媒介生物學實驗室 珠海出入境檢驗檢疫局
