張惠秋

（遼寧省朝陽生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心，遼寧朝陽 122000）

1 現(xiàn)代生物技術(shù)概述

現(xiàn)代生物技術(shù)具有較強的綜合性，包含分子生物學(xué)、微生物學(xué)、免疫學(xué)等多種理論，而這些理論往往又和化學(xué)、微電子等多種學(xué)科相交叉，這就導(dǎo)致其在有較強綜合性的同時也具備了廣泛的應(yīng)用范圍。但現(xiàn)代生物學(xué)的研究主體依然是生物，目的是方便人民進一步增強對有關(guān)生物的了解來實現(xiàn)對資源更高效的利用。但由于現(xiàn)代生物的研究主體為生物這使得其研究對地球的資源影響不大，并且通過現(xiàn)代生物技術(shù)還可以實現(xiàn)對再生資源的利用，改善地球資源的消耗問題。

2 現(xiàn)代生物技術(shù)中較為常見的技術(shù)

2.1 PCR 技術(shù)

PCR 技術(shù)本質(zhì)是通過聚合酶的特性，使得DNA在外界人工操作的環(huán)境下進行合成，從而得到特異性的DNA 片段，并且這種合成DNA 的方式和DNA 天然的復(fù)制方式也較為接近。通過該技術(shù)可以在環(huán)境檢測中實現(xiàn)細菌和病毒的檢測和分析，而將該技術(shù)和非放射性核酸探針進行結(jié)合還可以實現(xiàn)對病毒和細菌含量的檢測。可以說PCR 技術(shù)大大增強了環(huán)境檢測對微生物的檢測能力，使環(huán)境檢測的有效性和科學(xué)性進一步得到了提升。

2.2 酶免疫檢測技術(shù)

酶免疫技術(shù)的靈感來自于生物自身的免疫系統(tǒng)，免疫系統(tǒng)中的體液免疫就是當病毒或者細菌等抗原入侵到體內(nèi)后，通過將免疫細胞刺激進化為B 細胞分泌抗體來和抗原進行特異性反應(yīng)，最終讓抗原失活。酶免疫技術(shù)正是利用該原理，將相應(yīng)的酶作為抗原并進行標記后，在與相關(guān)的待檢測抗原進行反應(yīng)，并根據(jù)反應(yīng)的結(jié)果和反應(yīng)過程來對抗原的種類進行確定。當前酶免疫檢測技術(shù)主要被應(yīng)用在對水環(huán)境的檢測過程中，且主要的應(yīng)用技術(shù)種類是酶聯(lián)免疫吸附檢測技術(shù)。

2.3 生物芯片技術(shù)

想要將一種生物的一些基因表達情況進行反應(yīng)，就需要通過生物芯片技術(shù)來進行。生物芯片技術(shù)屬于生物化學(xué)分析系統(tǒng)，只是生物芯片技術(shù)得益于這些年半導(dǎo)體進程的不斷提升，體積十分之小。生物芯片技術(shù)主要是通過生物監(jiān)測技術(shù)中的微電子技術(shù)，將生物分析探針分子固定在相關(guān)的介質(zhì)上如硅片等，從而實現(xiàn)對生物的DNA、細胞等信息的快速檢測。而由相關(guān)介質(zhì)和生物分析探針分子組成的部分就是生物芯片。同時為了滿足環(huán)境檢測中對檢測不同物質(zhì)的需求和其他工作對檢測不同物質(zhì)的需求，生物芯片發(fā)展出了多種種類，根據(jù)生物探針分子檢測物質(zhì)的不同，生物芯片被分為蛋白質(zhì)生物芯片、組織生物芯片以及基因生物芯片，而按照檢測原理的不同則也可以被分為三種：元件型微陣列生物芯片、生物傳感芯片以及通道型微陣列芯片。除此之外還可以按照固定物質(zhì)的不同分為DNA 生物芯片和蛋白質(zhì)生物芯片。生物芯片自身具備智能、微型的優(yōu)點和特點，而通過生物芯片技術(shù)的應(yīng)用可以大大提升環(huán)境檢測技術(shù)的便利性和效率。

2.4 生物傳感技術(shù)

生物傳感技術(shù)是當前環(huán)境檢測中應(yīng)用最多最廣的現(xiàn)代生物技術(shù)。固化酶技術(shù)是生物傳感技術(shù)的基礎(chǔ)，通過固化酶技術(shù)可以將生物自身的反應(yīng)與電信號進行相互的轉(zhuǎn)換，從而實現(xiàn)對環(huán)境中有關(guān)生物的監(jiān)測。環(huán)境檢測中生物傳感技術(shù)大致分為三步：（1）對生物信息進行感知和識別再將其進行轉(zhuǎn)化；（2）當生物信息被轉(zhuǎn)化為電信號以后通過相關(guān)的電子信號控制裝置對其進行控制；（3）對其進行檢測和分析從而得到相關(guān)的信息。

3 現(xiàn)代生物技術(shù)在環(huán)境檢測中的具體應(yīng)用

3.1 基因探針和PCR 技術(shù)的應(yīng)用

微生物病原體是否致病和其自身的劑量有著直接的關(guān)系，所以提高水環(huán)境檢測中水樣含有微生物病原體的數(shù)量和種類的檢測精度就十分有必要。水資源污染問題是當前社會較為關(guān)注的環(huán)境問題之一，水資源的安全直接關(guān)系到人們的日常生活。當前為了滿足水環(huán)境檢測的需要，PCR 技術(shù)和基因探針技術(shù)已經(jīng)開始被廣泛地使用。通常PCR 技術(shù)常被用于大腸桿菌的檢測等，而通過基因探針技術(shù)可以對待測基因進行標志和檢測從而也達到檢測微生物種類和數(shù)量的目的，將二者進行結(jié)合使用可以更加精確地對水中的微生物種類和含量進行檢測[1]。

3.2 生物酶技術(shù)的應(yīng)用

當前在我國的環(huán)境檢測工作中，生物酶技術(shù)的使用范圍較廣頻率也較高，這是因為生物酶技術(shù)具有四個較為突出的優(yōu)點：

（1）酶免疫檢測處理功效高，通過生物酶技術(shù)可以和污染物發(fā)生特異性反應(yīng)，檢測污染物的同時，使污染物進行快速的降解；（2）酶免疫檢測的應(yīng)用范圍廣，通過生物酶技術(shù)可以為一些微生物創(chuàng)建更為合適的生存環(huán)境，從而促進微生物對水體進行凈化；（3）生物酶技術(shù)的特異性更強，相比傳統(tǒng)技術(shù)針對性得到了提升，從而可以使檢測更加準確，進而可以制定更加科學(xué)的治理方案；（4）性價比高，生物酶檢測技術(shù)相對于其他技術(shù)使用成本更低，不需要過于復(fù)雜的設(shè)備、且效果顯著。當前生物酶技術(shù)被廣泛地應(yīng)用在環(huán)境檢測工作和污染治理工作中，如利用生物酶技術(shù)可以對污水的污染物進行高效的催化和降解，大幅改善水體環(huán)境[2]。當前生物酶技術(shù)已經(jīng)得到了一定的發(fā)展，為了滿足不同的環(huán)境污染類型和環(huán)境污染領(lǐng)域的環(huán)境檢測和治理需要，已經(jīng)研究出了40 種以上的配方。在對生物酶技術(shù)進行應(yīng)用時要充分對實際情況進行分析，選擇最為合適的配方才能保障生物酶技術(shù)高效地發(fā)揮作用。

3.3 生物芯片技術(shù)的應(yīng)用

現(xiàn)代生物技術(shù)中，生物芯片技術(shù)的發(fā)展?jié)摿^大，其發(fā)展意義也較深。在進行環(huán)境檢測時使用生物芯片技術(shù)可以大幅提高環(huán)境檢測的效率和準確度，從而提高我國環(huán)境檢測技術(shù)水平，進而為我國環(huán)境治理工作效率和質(zhì)量的提升提供保障[3]。生物芯片根據(jù)探針分子檢測的物質(zhì)不同被分為基因芯片、蛋白質(zhì)芯片以及組織芯片，當前在環(huán)境檢測工作中常常被使用的是基因芯片?；蛐酒梢钥焖倜舾械貙?shù)量眾多的基因的表達情況進行檢測，而生物的細胞基因的表達情況往往又和污染環(huán)境具有一定的關(guān)系，所以通過生物芯片技術(shù)可以完成對污染物以及對生物細胞受到污染物影響狀況的監(jiān)測，使環(huán)境檢測更加高效科學(xué)。通過對生物芯片技術(shù)地進一步研究，除了可以提升環(huán)境檢測工作的科學(xué)性和效率以外，還能分析環(huán)境對人類基因的影響，從而為人類文明的發(fā)展提供保障[4]。

3.4 生物傳感技術(shù)的的應(yīng)用

生物傳感技術(shù)是當前我國環(huán)境檢測工作過程中應(yīng)用最為廣泛和普遍的現(xiàn)代生物技術(shù)。生物傳感技術(shù)通過實現(xiàn)對生物反應(yīng)與電信號的轉(zhuǎn)換，來完成對環(huán)境的檢測。生物傳感技術(shù)具有高集成化、自動化、微型化的特性，可以在幾乎對環(huán)境沒有影響的情況下完成對環(huán)境的檢測，并且檢測高效且準確。生物傳感技術(shù)是以固定化細胞和固定化酶技術(shù)為基礎(chǔ)建立的，這使得生物傳感技術(shù)具有很強的普適性，其在進行檢測時對檢測隊形進行感知并將有關(guān)信息轉(zhuǎn)化為電信號進行傳輸，再進行分析，從而最終得到有關(guān)信息?，F(xiàn)在生物傳感技術(shù)是我國環(huán)境檢測中作用范圍最廣的現(xiàn)代生物技術(shù)，其應(yīng)用和發(fā)展大大提高了我國當前環(huán)境檢測的科學(xué)性和準確性[5]。

4 結(jié)語

綜上所述，隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們對環(huán)境的要求日益提升，為了科學(xué)合理地對環(huán)境進行改善，就需要對環(huán)境污染問題的根本進行分析，這個過程中環(huán)境檢測工作發(fā)揮著十分重要的作用。確保環(huán)境檢測技術(shù)的先進科學(xué)，可以更加準確地對污染物和污染狀況進行監(jiān)測和分析，從而提升環(huán)境檢測和監(jiān)測工作的質(zhì)量，為環(huán)境保護和治理工作的有效展開提供重要保障。使用生物技術(shù)來進行環(huán)境檢測相對于傳統(tǒng)的檢測方式有著十分巨大的改進，可以說生物技術(shù)就是未來環(huán)境檢測技術(shù)的發(fā)展方向。所以要加強現(xiàn)代生物技術(shù)在環(huán)境檢測中的應(yīng)用研究，從而使得環(huán)境檢測的作用可以得到充分地發(fā)揮。