探析現代生物技術在環境檢測中的應用

劉敏敏 錢 佳

（江蘇中宜金大分析檢測有限公司 江蘇無錫 214200）

引言

環境檢測就是應用各相關學科及技術手段對環境趨勢和環境質量進行綜合性評價的學科[1]。可以將環境檢測工作看做是一項任務，具體任務步驟包括：現場調查收集資料，監測計劃設計，布點優化，采集樣本，運輸和保存樣本，預處理樣品，測試分析，處理數據，綜合性評價等[2]。環境檢測工作主要是將現代生物科技的不同優點運用到多個領域中，進而反作用于環境，從而達到在環境監測過程中累積相關經驗的目的。生活中的水和食物都是我們賴以生存的物質，開展環境檢測工作主要是從食物安全角度出發，對食物病菌進行相關復制與研究，掌握食物病菌具體傳播途徑與大致規律，以便減少環境對食物病菌的影響，進而提升人類生活便捷性。隨著現代生物科技運用范圍不斷擴大，不同領域與生物科技之間的相互作用越來越明顯，這在一定程度上為新時代生物生態環保相關研究提供了新方向。

1 現代生物技術的特點分析

從現代生物技術的實際發展來看，其最突出的優勢特點包括新穎性、新傳感器、新式PCR、檢測生物酶、生物芯片等。

1.1 現代生物技術的新穎性

現代范疇內的生物技術融匯著各環境學科，其綜合性強，在一定程度上來說它貫穿了多重學科的基礎機制，包括細胞分子、遺傳免疫學、微生物、化學、電子等學科[3]。現代生物技術由于應用領域比較特殊，這使得其具備較強新穎性，其應用范圍包括輕工食品行業、家居用品行業等，在實際運用中也推動了現代生物技術的發展，尤其是農業、醫學、環境監測等領域的發展，賦予了現代生物技術新活力，而且現代生物技術更加側重于生物多樣性，可以在很大程度上打破干擾因素，提升操作便捷性。李書俊[4]在農業種植中生物技術推廣與應用分析報告中：生物技術已逐漸應用到農業生產過程中，并將種植效率提升到了新高度，同時為我國農業發展奠定了堅定的技術基礎。郭雅婧[5]現代生物技術在醫學中的應用淺談一文中提出：藥物和治療過程中應用現代生物技術，為醫學領域的未來發展帶來更為重要意義。同時，從現代生物技術的具體流程來看，整體的流程比較簡單，連接性比較強，可以有效縮減污染量，實現資源利用最大化，而且加大投入和采納新穎產物，可提高新穎產物可靠性。另外，在運用現代生物技術的時候，應當充分結合實際發展需要，注重創新改造；不同行業應當有效把握并發揮生物技術對該行業發展的優勢，注意揚長避短，進而將生物技術融入到行業發展中，為新時代生物生態文明創新發展提供有力保障。

隨著現代生物技術的不斷運用與發展，現代生物技術不再只是研究優化生物進化過程的學科，同樣也應用于人們生活衣食住行，具有綜合科學性，這使得現代生物技術逐漸轉變為綜合現代綜合性環境檢測學科。

1.2 新傳感器

科學技術創新應用在很多領域中，在此情景下，將環境檢測與生物科技進行有效結合，可以充分發揮生物科技的優勢（生物傳感器，運用電信號準確了解生物作用反應），提升細胞核、化酶方法以及預設原件識別的工作效率與質量，同時還在很大程度上提升了新信號辨別生物反應意識，為環境檢測的順利進行提供了一定保障。新傳感器主要是運用生物組分辨別以及準確識別某一區段環境作為基礎運行原理，以往的電子組分可以測定信號變化情況，而將生物分子運用到其中，可以在實際操作中隨機選取目標再借助生物傳感器進行有效辨別。其中識別功能信號主要是由相關物理反應與化學反應影響形成，將識別功能信號輸出后，可以進行進一步放大檢定，進而得出相關結論。同時，生物科技的新穎性主要體現在固定酶與固定細胞方面，在運用生物傳感器的時候，可以對多種物質進行測量，包括水體內酚類、農藥、二氧化硫、重金屬、水體傾向、潛藏干擾物等。

傳感器將生物原理運用到物理反應與化學反應中，可以有效鑒別信號與污染物，而且可以利用信號辨別相關環境干擾因素、或者結合不同學科，提升人類檢測結果數據信息精準性、真實性。此外，將傳感器運用到一些識別系統中，可以對各種疾病進行準確區分、實現人臉識別，尤其是人臉識別的運用在很大程度上改善了傳統支付方式，提升了支付便捷性，從某個方面來說，還節約了制造貨幣資源。

1.3 PCR

PCR 技術也就是鏈式特性聚合酶反應，主要是指，將機體外自動合成新DNA 片段中的一組基因片段進行延展。從某種意義上說，PCR 理論基礎是克隆技術方法的延續。鏈式特性聚合酶反應在擴增儀中的運用，可以提升布局設計科學性與合理性，增加酶成分，同時還能縮減反應流程耗費時段，控制在半小時左右。且PCR 具有較好的敏銳性與耐高溫性，尤其是敏銳性可以有效對人體發絲、精子以及細胞進行定型。將PCR 的優勢運用到環境檢測過程中，可以代替以往的分離培養技術，提升致病菌檢測準確性、毒害生物的毒害程度檢測準確性等。在以往病菌檢測的操作中，主要是選取殘存病原類生物的水體樣本進行快速測定，但是檢測濃度達不到理想結果。而PCR 可以對水體中的多樣桿菌進行準確檢測，再對不同桿菌進行對比分析，從而保證檢測數值精準性，提升檢測數據真實性與有效性，與傳統病菌檢測技術相比更具優勢，并逐漸取代傳統病菌檢測技術。李姣[6]等在微量植物組織直接RT-PCR 反應檢測4 種植物病毒的方法建立與優化一文中：PCR 在檢測蔬果病菌時存在缺陷，這主要是由于DNA 條帶與PCR 反應后會出現病毒特異性，進而對蔬果病菌進行復制傳遞。

通過人體的發絲、精子、細胞等準確檢測可以推動生物遺傳鑒定、生物繁衍、生物變化反應等領域的發展，這對人類生物遺傳、生物繁衍后代、生物細胞的傳遞都有實際應用價值。

1.4 檢測生物酶

生物酶主要是將生物酶抑制免疫途徑應用于環保檢測，且生物酶抑制主要將污染物抑制生物酶作為獨特檢定思路，進而產生抑制導向作用，在實際的測定過程中，主要是通過添加特定顯色劑來影響顯示催化[7]。其中顯色狀態的辨別主要是依靠酶抑制狀態進行的，可以運用流產化方式對某一區段是否有不同程度污染、具體污染量進行識別，還可以通過酶對土壤中重金屬的干擾檢測土壤污染情況。技術創新發展為酶技術開發制備了成熟條件，為供應提供有利條件，減少成本浪費，且生物酶抑制量減少可以提升檢測敏捷性。另外，生物酶免疫包括生物免疫融合，屬于新穎領域分類，實際上來講，生物酶免疫在環境檢測中的運用優勢主要是可以充分運用對抗體與對抗原之間的對抗力（污染物抗體的提取基礎是抗原），而且在動物機體內抗體與抗原之間不會出現反應。在實際使用中可以進行物體追蹤設定進而動態把握進展反應；與光學測定結合后，可以提升質量與數量的測量效率。此外，顯色酶片、顯新標識等都屬于國內自主研發，在一定程度上提升了攜帶便捷性，及時對作物藥量殘留進行測量。

生物酶可以檢測出土壤和食物中的藥物殘留量，而且數據很精確，為藥物殘留處理研究提供依據。

生物酶不僅對土壤環境改善有益，還有利于土壤環境制造酶的種類、大小和用途等相關分析，這對生物技術酶的開發和使用有重要意義。

1.5 生物芯片

常用生物芯片來源于生物化學，通過微電子技術加工可固相介質獲得，其中選出介質包括凝膠硅片、玻璃片、尼龍薄膜及塑料片等，而生物探針預設、合成檢測芯片可通過介質表層。從生物化學研究發展來看，會對蛋白質、細胞內的組分識別制備芯片，對部分階段的污染進行精準測量，比如，對水體、空氣、藥物及食物中添加劑進行測量，可以有效測定出菌種致疾病，有環保參考價值。將生物技術與芯片進行結合制備微型芯片，主要是為了提升其智能化與自動化，最終形成聚集著分子成分細微陣列的生物芯片，可以大大縮減解析時間。可選用不同型號、大小的探針制備成蛋白質特有芯片、通道類芯片、傳感特性生物芯片等，進而對不同特質的區域環境進行有效測定。

生物芯片技術雖然可以辨別食物添加劑，但整體處理能力相對較差，這主要是由于食物中的添加劑在食品生產過程中就已經被控制好定量，而且目前運用生物芯片技術對特定食品添加劑進行辨別有著較大難度，應當重視并推動生物芯片技術在這方面的運用研究。

此外，生物芯片技術特點和食物生產加工中出現的食品污染問題可以通過生物技術進行精細監測，進而適當調整人體食用食物類型，降低環境對人體傷害，同時改善環境。

2 現代生物技術的新時代意義

現代生物技術的發展帶動了食品檢測、醫學、無機非金屬材料領域的發展，對推動新時代網絡生態文明建設推廣宣傳有著重要意義。同時，現代生物技術在細菌微生物領域也有涉足，有著一定的發展優勢與局限性，在實際運用中主要是對細菌微生物去處問題進行探討分析、對核心生物芯片技術進行研究發明，從而促進整個工業文明和農業文明的發展。而且，現代生物技術的發展運用還為DNA 遺傳生物學奠定基礎，提升了新時代空氣污染問題進行細菌分類和細菌處理技術水平，同時該技術的識別功能，為人們的出行支付等方面提供了便利，而且相關技術人員也在不斷改進相關安全隱患。此外，在水、土壤、果蔬、人類健康等多方面領域研究中都離不開生物技術的作用，可以有效推動環境監測工作的不斷進步，對于人類社會各個領域發展都有效參考價值[6]。

從一個細胞體發展到數個細胞體的時間很快，所以在進行技術革新時要考慮細胞作用，一個好的細胞可以實現良性循環，從而為人類創造更大的利用價值，而一個惡的細胞會帶來惡性循環，不僅不能帶動自身發展，還會傳染更多新細胞，所以細胞遺傳基因的傳遞在現代生物技術來說彌足珍貴，推動好細胞的研究發展，進而給人類帶來無窮的利用價值。

現代生物技術可以對生活中的污染物及其危害程度進行精密檢測，在具體檢測過程中會根據不同學科運用不同手法進行測量，并根據原有學科和相關學科創新出新的領域，不斷改進人們的生活質量、為常規環境檢測做好嚴密把控，同時還能對細微污染進行準確鑒別，從而為人們生活各行各業帶來便利、提升監測效果真實性與有效性[7]。故此，現代生物技術不僅可以對環境檢側中的污染物進行檢測辨別細菌，還能提升環境檢測的識別功能水平，且可隨身攜帶，非常方便。

現代生物技術已經被廣泛運用到很多行業，包括人類社會、工業、農業、科技等各個領域，現代生物技術在運用中的貢獻力主要表現在監測環境細菌、微生物、生物芯片技術、遺傳生物技術等方面。但是現代生物技術也存在一些缺陷，應當進一步分析其特有的優勢與缺陷，不斷改進相關缺陷，進而構造出更加合理、科學的生物系統，充分發揮現代生物技術的優點，推動技術的創發展。生物技術的發展，是將傳統生物技術作為基礎，隨著時代發展不斷進行技術改良，最后發展為現代生物技術，這使得現代生物技術不僅符合時代特點，還順應了新時代人類生產、工作、學習、發展的需求[8]。故此，現代生物技術在環境監測中的突出作用主要在于可以對環境中的人、事物、行業等因素進行有效監測，這不僅對人類發展有利，也對人類健康文明建設有利，便于人類生活、工作、學習、發展，這也是現代生物技術作用于環境監測的真實意義，此外，現代生物技術還為環境檢測提供了發展方向和判別性價值[9]。

無論是環境監測本身還是相關運用，其實無外乎就是給人類生活便捷性研究發展、人類生活文明健康研究發展提供有力的參考意義，在不同生存條件下對不同生物進行檢測，可以準確監測出環境中不同物體中富含的病菌、酶、和遺傳基因介質等物質，從而促進相關研究發展，對不同惡性基因介質所帶來的威脅采取相關措施，進而不斷改進環境質量，提高人類健康幸福指數[10]。借助現代生物技術，人們對生活中賴以生存的土壤、陽光、水、食物、信號等有了更多了解，同時開發與利用不同生物技術優勢，將污染物進行變廢為寶，十分有利于環境衛生健康技術以及生物技術的持續發展。

結語

現代生物技術在實際運用中主要是對人類身體健康有害物質進行檢測。借助現代生物技術新穎性，可優化行業發展，可以將其應用到環境監測、農業、醫學等領域中，在為農業、醫學領域創造價值同時，還反作用于環境，提升環境監測水平；通過傳感器可以精確測定信號，還可以監測出日常生活中潛在的化學危害物質；通過PCR 可替代傳統檢測方式，提升環境監測精準性；利用PRC 優點可以改善環境測量方式，通過PRC缺點可以對病毒途徑進行復制然后制定病毒制止方案，從而降低蔬果病菌感染率，提升食物的安全性；通過生物酶可結合免疫、光學等多個領域對標識進行辨別，還易于攜帶，對殘存作物中的農藥進行精準檢測；通過生物芯片，可不受環境影響實現精準測定，應用范圍廣；此外，利用液態懸浮芯片技術對慢性肝炎和肝細胞癌進行血樣檢測，可提升疾病檢測特異性及鑒別其靈敏性[11]。

綜上所述，現代生物技術的新穎性以及在傳感器、PCR、生物酶對各種細菌作用、環境污染探測等方面都有著較大的優勢，不僅可以提升飲食安全性，還能提高環境監測效率，故此在生活中應用生物技術可以對人類的生存條件進行優化改善，從而提高生活幸福指數。