所屬欄目:自動化論文 發布日期:2014-07-01 15:27 熱度:
現代生物技術主要指的是以DNA技術基礎的一系列生物高新技術的總稱,包括基因工程、細胞工程、微生物工程、酶工程、蛋白質工程、生物修復技術等。現代生物技術產業其開發周期較短,效益較高,在上世紀七十年代,現代生物技術已經進入大規模工程應用階段。
【摘要】在科學技術發展的推動下,環境檢測技術其檢測靈敏性與精度不斷提高。現代生物技術屬于環境檢測的重要內容,在整個環境檢測領域占有著十分重要的地位。現代生物技術主要包括生物發光檢測技術、生物酶技術、PCR技術、生物芯片技術、生物傳感器技術等。重點對幾種現代生物技術在環境檢測中的應用進行探討。
【關鍵詞】項目管理期刊論文投稿,環境檢測,現代生物技術,應用
1現代生物技術概述
現代生物技術在農業、藥品、食品等工業中廣泛應用,并在環境監測評價與環境防治等方面發揮著十分重要的作用。隨著環境問題日益突出,現代生物技術將在環境檢測與環境治理方法發揮著更為重要的作用。在環境檢測中,生物發光檢測技術、生物酶技術、PCR技術、生物芯片技術、生物傳感器技術等現代生物技術在應用中表現出靈敏性高、檢測快速、操作簡單等優勢,在環境檢測中應用越發廣泛。
2環境檢測中現代生物技術的應用分析
2.1生物發光檢測技術
在自然環境中,一些細菌、真菌及昆蟲等生物具有著發光特性,其均屬于革蘭氏陰性兼厭氧桿菌,可以運動。在環境檢測中可以選擇發射熒光特性的細菌作為指示菌,放射熒光強度受到土壤中重金屬影響,將放射熒光強度作為環境檢測指標,可以進行土壤中混合毒物、樟腦球、Cu、Zn等重金屬。實踐證明,在環境檢測中應用生物發光檢測技術,以熒光細菌作為敏感材料其檢測靈敏性高,檢測直觀、快速,可以與生物傳感器技術、計算機技術等相結合應用,未來其在環境檢測中的檢測范圍將會擴大,自動化檢測水平更高。
2.2生物酶技術
生物酶技術在環境檢測中的原理主要是建立于環境污染物對特定酶所存在的抑制作用原理,通過顯色劑顯色程度對酶是否被抑制或抑制程度進行分析,從而判斷環境污染物是否存在或其含量高低。如重金屬對土壤酶存在著一定影響,利用重金屬與土壤酶之間的影響關系,以酶指標作為重金屬污染檢測依據切實可行。生物酶技術將酶與微生物相結合,極大提高了其污染治理效果,于污染物中投放生物酶,可以快速消除其臭味,降低水體氨、氮、COD等含量,改善水質。隨著生物酶技術發展,其酶種類增加,在不同污染環境、不同領域中適用性良好,可以針對特定治理情況采取相應生物酶技術進行處理。
2.3PCR技術
PCR技術即為聚合酶鏈式反應,屬于一種于體外合成特異性DNA片段方法,能夠實現基因DNA片段快速擴增。PCR技術在應用中其特點主要表現在以下方面:其一,操作簡單。當前,PCR技術在應用中多應用耐高溫TAQDNA聚合酶,于NDA擴增儀進行檢測,通過計算機實現對擴增儀的操作控制,從而簡化了步驟;其二,速度快。讓目的DNA實現數百萬倍擴增的反應,一般需要約30個周期,應用PCR技術則只需要幾個小時便可完成;其三,特異性強。耐高溫TAQDNA聚合酶可以在高溫環境中進行操作,其結合特異性較高,其正確程度增加;其三,靈敏度高。PCR進行DNA定型靈敏度較高,可以通過單細胞、雙細胞、單一精子等進行檢測。以DNA雙鏈模板形成為例,PCR技術原理如下圖所示:
圖1PCR技術原理示意圖
PCR技術在環境檢測中的應用,可以準確快速檢測出環境中的有害生物、致病性細菌,其檢測效率較高,逐漸取代了傳統的分離培養法。通過PCR技術進行水體病原微生物檢測,較之細菌指標法其靈敏性更高,水中病原體均可以擴增,在病原微生物含量極低的情況也可以進行有效檢測。構建基于PCR技術的實時監測水體系統,可以評價水體污染程度,確定流行病污染源提供技術支持。隨著PCR技術的不斷發展,出現了較多的新型PCR技術,如反向PCR技術、復式PCR技術等。
2.4生物芯片技術
生物芯片技術,指的是將抗原、抗體、基因組DNA、CDNA等生物探針分子,通過微電子技術及微加工技術固定于玻璃片、硅片、凝膠等介質表面,從而組建為微型生物化學分析系統,對DNA、蛋白質、細胞等生物組分進行有效檢測分析。將生物芯片技術應用于環境檢測領域,可以實現污染微生物、化合物對人體、動植物及環境等方面的污染及危害進行快速檢測,主要應用于食品添加劑檢測、水質監控、藥物檢測、有害細菌檢測等。
2.5生物傳感器技術
在生物技術及電子科技發展的推動下,生物傳感器獲得高度發展。傳感器設備多具備微型化、自動化與高度集成化特征,能夠為環境檢測提供有效的新型分析方法。一般生物傳感器主要由轉換器與敏感材料兩大部分構成,其在檢測速度較快,操作簡單便捷,成本較低。基于PCR技術及芯片技術制作出的生物傳感器芯片,其分析檢測速度較快,體積較小,便于攜帶,在未來環境檢測中應用前景廣闊。
3現代生物技術在環境檢測中的發展趨勢
隨著科學技術與環境檢測技術的不斷發展,現代生物技術在環境檢測中的應用將更為廣泛,其所發揮的作用更為突出。未來,PCR技術、生物酶技術等其他生物檢測技術將更為完善,檢測內容更為豐富,檢測效果更為突出,并取代一些傳統的環境檢測方法;現代生物技術的應用,將會為水處理技術提供巨大的技術支持,尤其是生物酶技術,開發新型高效工程菌,構建相應的處理設備,實現工程菌應用產品化;生物修復技術在環境治理中將會獲得廣泛應用。
4結語
現代生物技術屬于環境檢測的新型技術,其在環境檢測中靈敏性較高,精度較好,操作簡單快捷,成本較低,在環境檢測中的作用及地位不斷提高,取代了部分傳統環境檢測方法,其應用現實意義重大。在概述現代生物技術的基礎上,重點對發光檢測技術、生物酶技術、生物芯片技術、生物傳感器技術等進行分析,并探討其未來發展趨勢。相信未來現代生物技術其綜合效益更為明顯,應用前景更為廣闊。
參考文獻:
[1]張青.現代生物技術在環境檢測中的應用[J].科技與企業,2013(22)
文章標題:項目管理期刊論文投稿環境檢測中現代生物技術的應用
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