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        基于納米材料的生物傳感技術(shù)在食品安全檢測(cè)中的應(yīng)用

        2018-04-11 03:34:32潘玉寧顏春榮徐春祥
        生物加工過程 2018年2期
        關(guān)鍵詞:檢出限毒素電化學(xué)

        潘玉寧,顏春榮,張 蕾,徐春祥

        (江蘇省食品藥品監(jiān)督檢驗(yàn)研究院,江蘇 南京 210008)

        食品供應(yīng)的全球化及食品微加工的需求讓食品安全成為一項(xiàng)巨大的挑戰(zhàn)[1-2]。一些潛在的食品化學(xué)及生物污染來(lái)源包括:農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥化肥及抗生素的使用殘留、加工食品中非安全水平的食品添加劑的使用、用低質(zhì)量或不安全的原料故意摻假、對(duì)敏感人群可產(chǎn)生危害的過敏原或其他物質(zhì)的交叉污染(如,小麥麩質(zhì))、不衛(wèi)生的農(nóng)業(yè)或加工條件導(dǎo)致的微生物生長(zhǎng)、包裝泄露或消費(fèi)者使用不當(dāng)使食品在運(yùn)輸或儲(chǔ)藏中發(fā)生腐敗等。因此,迫切需要研究和開發(fā)一些快速、靈敏、經(jīng)濟(jì)、方便和可靠的技術(shù)用于檢測(cè)復(fù)雜基質(zhì)中化學(xué)污染和微生物及其產(chǎn)生的毒素等,以滿足社會(huì)和政府的食品安全風(fēng)險(xiǎn)控制需要。

        世界各國(guó)也積極建立了一系列食品安全標(biāo)準(zhǔn)和通用的危害分析方法,包括免疫分析法、傳統(tǒng)生物鑒定法、化學(xué)分析法、儀器分析法及活體動(dòng)物實(shí)驗(yàn)等[3-4],這些方法都有其適用范圍,雖然相對(duì)可靠、穩(wěn)定,但通常操作時(shí)間長(zhǎng)、靈敏度不高、儀器昂貴且所占體積較大。近年來(lái),生物傳感技術(shù)逐漸應(yīng)用到食品安全分析檢測(cè)領(lǐng)域,其與電化學(xué)、材料科學(xué)、免疫學(xué)及生物學(xué)相結(jié)合,在綠色、安全、提高靈敏度、高通量及連續(xù)檢測(cè)等方面顯示了優(yōu)異的性能。

        1 生物傳感器概況

        生物傳感器由兩個(gè)主要部分組成,即固定化的生物識(shí)別元件和信號(hào)轉(zhuǎn)換元件,其工作原理是待測(cè)物質(zhì)和識(shí)別元件發(fā)生特異性生化反應(yīng),產(chǎn)生的生物學(xué)信息通過信號(hào)轉(zhuǎn)換元件轉(zhuǎn)化為可以定量處理的電、光等信號(hào),再經(jīng)儀表二次放大和輸出,從而獲取待測(cè)物質(zhì)濃度信息。生物傳感器中的生物識(shí)別元件有抗體(抗原)、酶、細(xì)胞、核酸、微生物和動(dòng)植物組織等生物活性物質(zhì),信號(hào)轉(zhuǎn)換元件包括電化學(xué)電極、光電轉(zhuǎn)換器(如,表面等離子共振SPR、拉曼和傅里葉變換紅外光譜)、熱敏電阻、壓電晶體(如,表面聲波SAW)等[5-6](圖1)。同時(shí),納米科技也在逐步滲入到生物傳感技術(shù)中。納米材料相對(duì)大的比表面積大大提高識(shí)別元件的密度,有效提高混合基質(zhì)中待測(cè)物質(zhì)的分離和預(yù)富集效率,納米材料(如,石墨烯)良好的生物相容性、導(dǎo)電性、催化活性和穩(wěn)定性大幅提升靈敏度、降低檢測(cè)限、弱化基質(zhì)效應(yīng)。金屬納米材料、磁珠、微流體等技術(shù)的融合大大推動(dòng)了食品安全檢測(cè)領(lǐng)域的發(fā)展[5-15]。

        圖1    生物傳感器分類示意圖[6]Fig.1    Different types of biosensors

        2 金屬和多原子離子的檢測(cè)

        Afkhami等[16]利用二氧化硅的納米管材料建立了電化學(xué)生物傳感器,在魚、蝦、大米和煙草等食品基質(zhì)中同時(shí)檢測(cè)Cd2+、Cu2+和Hg2+,檢出限分別是0.3、0.1和0.05 ng/mL。Chaiyo等[17]研制的銀納米片可視化傳感器可檢測(cè)水、番茄、果汁和大米中的銅離子濃度,其通過硫代硫酸鹽催化后經(jīng)過比色系統(tǒng)探測(cè)反應(yīng)后不同顏色強(qiáng)度,研究顯示檢出限為0.3 ng/mL,檢測(cè)質(zhì)量濃度范圍為0.5~200 ng/mL。Devaramani等[18]研發(fā)了可用于干果、葡萄酒、糖和水的亞硫酸鹽檢測(cè)的伏安型生物傳感器,碳電極經(jīng)過硝普酸鈷(CoNP)修飾可有效提高導(dǎo)電性,檢測(cè)濃度范圍可達(dá)0.01~8 μmol/L,檢出限為0.004 μmol/L,定量限為0.022 9 μmol/L。Saber-Tehrani等[19]將Pt與聚(2-鄰氨基苯硫醇)修飾于金電極上,可檢測(cè)香腸中亞硝酸鹽含量(濃度范圍3 μmol/L~1 mmol/L),檢出限可達(dá)1 μmol/L。

        3 小分子量有機(jī)物的檢測(cè)

        3.1 食品成分檢測(cè)

        生物傳感技術(shù)可應(yīng)用于食品中的成分檢測(cè),例如食品中的糖類、膽固醇和維生素等。納米金是目前為止研究較早的一種納米材料,制備流程簡(jiǎn)單可控、性能較穩(wěn)定、生物相容性較好,能與多種生物分子相結(jié)合,不影響生物活性,且具有獨(dú)特光學(xué)效應(yīng)。各類型的碳納米結(jié)構(gòu),如石墨烯、單壁碳納米管和多壁碳納米管等,因其特定結(jié)構(gòu)和性能而獲得廣泛關(guān)注,不僅具有良好的催化活性、電導(dǎo)率和生物相容性,以提高信號(hào)傳遞速率,且能擴(kuò)增富集特定的生物信號(hào),從而提高靈敏度。German等[20]將葡萄糖氧化酶固定于石墨棒上設(shè)計(jì)的納米金傳感器可用于飲料中葡萄糖的分析測(cè)定,還能夠?qū)κ称返纳a(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)控。將ZnO納米顆粒覆于碳納米管表面,并固定膽固醇氧化酶,通過對(duì)H2O2的測(cè)量可進(jìn)行膽固醇氧化程度的控制。Hayat等[21]利用此傳感器在奶粉中測(cè)定膽固醇含量,檢出限低至0.2 nmol/L。Liu等[22]利用維生素C激活二氧化錳碳納米管的熒光信號(hào)設(shè)計(jì)的熒光傳感器已成功運(yùn)用于新鮮果汁、商業(yè)化果汁和蔬菜中維生素C的分析檢測(cè),檢出限低至42 nmol/L,檢測(cè)范圍可達(dá)0.18~90 μmol/L。

        3.2 食品添加劑檢測(cè)

        量子點(diǎn)納米顆粒吸收光譜范圍寬、發(fā)射光譜范圍窄,可被單一波長(zhǎng)的光激發(fā),熒光產(chǎn)率高、熒光壽命較長(zhǎng),具有較強(qiáng)抗光漂白性能、可有效避免光譜重疊產(chǎn)生的信號(hào)干擾等優(yōu)點(diǎn),近年來(lái)被廣泛用于生物標(biāo)記。Cao等[23]設(shè)計(jì)了一種高敏感度的熒光生物傳感設(shè)備,三聚氰胺可與Ag納米粒子結(jié)合,激發(fā)ZnSe量子點(diǎn)的熒光信號(hào),經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)可在生牛奶和雞蛋等食品樣品中有效檢測(cè)1.0~36 μg/L的三聚氰胺。2015年,Chen等[24]將金納米顆粒與氧化石墨烯相結(jié)合制備了安培型生物傳感器,通過測(cè)定玻璃碳電極電流變化可測(cè)定三聚氰胺的含量,線性范圍是5.0~50 nmol/L。

        Chen等[25]利用熒光共振能量轉(zhuǎn)移傳感器檢測(cè)辣椒粉中蘇丹紅Ⅰ~Ⅳ的含量。他們將聚乙烯亞胺與Ag團(tuán)簇顆粒相結(jié)合,形成的PEI-AgNCs聚合物在375 nm具有強(qiáng)藍(lán)色熒光,當(dāng)加入蘇丹紅染料時(shí)熒光猝滅,蘇丹紅染料的濃度與猝滅效率呈正比,分別在0.4~25、0.4~30、0.2~20、0.2~25濃度范圍測(cè)定蘇丹紅Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的含量。

        3.3 農(nóng)藥獸藥殘留檢測(cè)

        Kim等[26]開發(fā)了表面增強(qiáng)拉曼光譜傳感器用于檢測(cè)毒死蜱和噻苯咪唑(涕必靈),在蘋果中的檢出限為7 ng/g。通過化學(xué)修飾將直接或間接參與化學(xué)發(fā)光反應(yīng)的試劑固定在電極上可構(gòu)建電化學(xué)發(fā)光生物傳感器。新型的納米材料具有優(yōu)良的物理化學(xué)性能,結(jié)合納米材料修飾電極可增加傳導(dǎo)性,促進(jìn)電子傳遞,可提高分析靈敏度、選擇性和線性范圍,降低成本。南京農(nóng)業(yè)大學(xué)的研究人員Miao等[27]研發(fā)了電化學(xué)發(fā)光生物傳感器,在測(cè)定食品樣品中有機(jī)磷農(nóng)藥殘留方面獲得了較好的效果。他們將雙金屬Pt-Au納米顆粒電沉積于多層碳納米管的電極表面,同時(shí)將乙酰膽堿酯酶(AchE)和膽堿氧化酶(ChOx)固定于電極上,有機(jī)磷農(nóng)藥吸附于電極上,從而導(dǎo)致了光信號(hào)減弱。研究顯示:甲基對(duì)硫磷和毒死蜱在0.1~50 nmol/L濃度范圍內(nèi)與電化學(xué)光信號(hào)抑制率成正比,毒氟磷的檢測(cè)范圍為50~500 nmol/L。

        復(fù)合納米材料將不同性能組分相結(jié)合,各組分的相互耦合使得在本身性能的基礎(chǔ)上增加其他新穎特性,因此,復(fù)合納米材料在食品安全檢測(cè)領(lǐng)域具有重要應(yīng)用潛能。不過總體來(lái)看,電化學(xué)發(fā)光生物傳感器研究并不是那么廣泛,可能由于化學(xué)發(fā)光傳感器與其較類似,相信今后電化學(xué)發(fā)光過程會(huì)發(fā)揮其優(yōu)勢(shì),拓寬電化學(xué)發(fā)光傳感器應(yīng)用領(lǐng)域。

        與電化學(xué)發(fā)光原理相反,光電化學(xué)生物傳感器利用光源激發(fā)光活性物質(zhì),將其產(chǎn)生的光電流作為檢測(cè)信號(hào),通過光電響應(yīng)變化建立與分析物濃度的定量關(guān)系。由于激發(fā)形式和檢測(cè)信號(hào)不同,此傳感器的背景信號(hào)低于傳統(tǒng)的電化學(xué)方法。光活性材料是決定光電化學(xué)生物傳感器性能的關(guān)鍵。優(yōu)良的材料可加快響應(yīng)速率,提高檢測(cè)靈敏度。Okoth等[28]研發(fā)出可檢測(cè)磺胺二甲嘧啶(SDM)殘留的光電化學(xué)適體傳感器,他們將三硫化二鉍(Bi2S3)納米棒與石墨烯結(jié)合作為光敏材料,將5′-氨基-終止SDM固定于電極表面,這種適體傳感器可用于檢測(cè)牛奶中1.0~100 nmol/L濃度范圍的SDM,遠(yuǎn)低于安全限定值(中國(guó)嬰兒奶粉的限定值為1 g/mL)。Ling等[29]設(shè)計(jì)出基于RNA適體的金納米顆粒熒光傳感器,一條寡核苷酸鏈修飾于AuNP表面,另一條鏈標(biāo)記羧基熒光素,牛奶中新霉素B與片段結(jié)合可使熒光猝滅,實(shí)驗(yàn)中RNA序列保持穩(wěn)定,新霉素B檢出限可低至0.01 μmol/L。Muhammad等[30]利用基于多層碳納米管的金納米顆粒電化學(xué)傳感器測(cè)定牛奶中的阿莫西林,檢出限為0.015 μmol/L,檢測(cè)濃度范圍在0.2~30 μmol/L,與聚谷氨酸/戊二醛膜式伏安傳感器(檢出限0.92 μmol/L)相比具有顯著優(yōu)勢(shì)[31]。Huang等[32]開發(fā)的硅納米顆粒免疫層析試紙條可用于牛奶中恩諾沙星殘留的快速檢測(cè)。新型納米材料將提升信號(hào)靈敏度,降低生物傳感器在食品樣品中的檢出限,例如聚吡咯/二氧化硅/磁鐵礦納米顆粒,用于牛奶樣品中磺胺類藥物(磺胺嘧啶和磺胺甲基嘧啶)的提取和預(yù)濃縮,實(shí)驗(yàn)回收率高達(dá)86.7%~99.7%[33]。

        3.4 其他

        Gao等[34]將牛血清白蛋白與銅納米團(tuán)簇結(jié)合制備的熒光傳感器可用于檢測(cè)醬油和醋中0.2~50 μmol/L濃度范圍的曲酸。Apak等[35]利用納米二氧化鈦的光纖反射傳感器檢測(cè)綠茶、紅茶等茶葉中的兒茶素含量并獲得良好效果。El-Nour等[36]將金納米顆粒用于光學(xué)傳感器中快速檢測(cè)禽肉組織中的組胺,檢測(cè)限為0.6 μmol/L,具有高靈敏度。

        4 生物毒素的檢測(cè)

        融合納米技術(shù)的生物傳感技術(shù)可廣泛應(yīng)用于食品中的生物毒素檢測(cè)[37-41]。生物毒素包括細(xì)菌毒素和真菌毒素等。生物毒素對(duì)食品生產(chǎn)中的各環(huán)節(jié)危害巨大,對(duì)人體健康帶來(lái)極大損害,因此加強(qiáng)對(duì)其的檢測(cè)至關(guān)重要。

        4.1 細(xì)菌毒素檢測(cè)

        肉毒毒素是肉毒桿菌在生長(zhǎng)過程中產(chǎn)生的嗜神經(jīng)性外毒素,是目前已知毒性最強(qiáng)烈的生物毒素之一[42]。金納米粒子可提高電化學(xué)活性和穩(wěn)定性,金摻雜的碳納米復(fù)合物有較大的比表面積,促進(jìn)電子的轉(zhuǎn)移。Liu等[43]利用電化學(xué)免疫傳感器檢測(cè)A型肉毒毒素(BoNT/A),將辣根過氧化物酶標(biāo)記的抗體附于金納米顆粒表面,并與碳電極板結(jié)合,通過測(cè)定電流變化達(dá)到定量分析目的,檢測(cè)范圍為4~35 pg/mL。Chai等[44]利用電化學(xué)免疫阻抗傳感器葡萄球菌腸毒素B(SEB)納米多孔氧化電鍍鋁作為電極基體,利用氨丙基三乙氧基硅烷和戊二醛將SEB抗體固定,通過電化學(xué)阻抗譜分析法測(cè)量SEB與抗體結(jié)合后電子轉(zhuǎn)移阻抗的差來(lái)實(shí)現(xiàn)SEB高靈敏定量分析,檢出限為10 pg/mL?;魜y毒素(CT)是由霍亂弧菌所產(chǎn)生的外毒素,可引起霍亂性腹瀉,對(duì)人體健康危害較大。Viswanathan等[45]研究了一種電化學(xué)免疫傳感器用于CT的檢測(cè)方法,將聚(3,4-乙烯二氧噻吩)包覆的抗CT抗體連接在玻璃碳電極的多層碳納米管表面,毒素與抗CT抗體結(jié)合,隨后與神經(jīng)節(jié)苷脂功能的脂質(zhì)體連接,通過方波溶出伏安法分析經(jīng)亞鐵氰化鉀釋放的電極表面的脂質(zhì)體來(lái)定量檢測(cè)CT。志賀毒素主要由腸出血性大腸桿菌產(chǎn)生,例如食源性致病菌大腸埃希氏菌O157:H7[46],Chien等[47]利用金納米顆粒建立了競(jìng)爭(zhēng)性表面等離子共振傳感器來(lái)檢測(cè)志賀毒素。

        4.2 真菌毒素檢測(cè)

        真菌毒素為真菌分泌的有毒代謝產(chǎn)物,廣泛存在于食品或飼料(如,谷物、飲料、堅(jiān)果、咖啡和酒類等)里,具有致細(xì)胞突變、致畸致癌等作用,對(duì)人身健康造成極大危害。食品中常見的真菌毒素主要有:黃曲霉毒素、赭曲霉毒素、脫氧雪腐鐮刀菌烯醇、伏馬菌素、雜色曲霉素和展青霉素等。

        Yola等[48]利用分子印跡聚合物作為識(shí)別元件設(shè)計(jì)的銀納米顆粒伏安傳感器在葡萄汁和紅酒中檢測(cè)赭曲霉毒素A(OTA)顯示出較高的靈敏度和較好的回收率,檢出限為0.016 nmol/L。Castillo團(tuán)隊(duì)的Bone等[49-50]建立了直接和間接免疫傳感器用于檢測(cè)OTA,金納米顆粒修飾的OTA-牛血清蛋白偶聯(lián)物吸附于碳納米電極上,待測(cè)OTA與其競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合已知濃度抗體。檢出限分別為0.2和0.1 ng/mL,比不含納米顆粒的免疫傳感器低。

        黃曲霉毒素是目前已知真菌毒素中致癌性和毒性最強(qiáng)的。Singh等[51]將Sm2O3納米棒和鎳納米顆粒固定于電極表面設(shè)計(jì)的電化學(xué)傳感器,識(shí)別元件為抗AFB1抗體,可檢測(cè)食品中10~700 pg/mL的黃曲霉毒素B1(AFB1)。Chauhan等[52]研發(fā)出一種可重復(fù)使用的電化學(xué)石英晶體微天平免疫傳感器,也可用于檢測(cè)食品中的AFB1,單克隆抗AFB1抗體作為捕獲抗體固定于金鍍膜石英晶體電極表面,同時(shí)將兔IgG檢測(cè)抗體與Au-Fe3O4納米顆粒結(jié)合,可使生物電極再生。實(shí)驗(yàn)中谷物樣品中的AFB1與捕獲抗體反應(yīng)而被捕獲到電極表面上,洗去游離抗原,檢測(cè)抗體與樣品中AFB1繼續(xù)反應(yīng),在電極表面形成夾心式復(fù)合物。通過檢測(cè)復(fù)合物上標(biāo)記物產(chǎn)生的信號(hào)大小來(lái)計(jì)算樣品中AFB1的含量,檢測(cè)范圍為0.05~5 ng/mL。

        脫氧雪腐鐮刀菌烯醇(DON)歷史上也稱為嘔吐毒素,可引起嘔吐、腹瀉和腸道壞死等急慢性疾病。Sunday等[53]設(shè)計(jì)的電化學(xué)免疫抑制傳感器可用于檢測(cè)玉米和小麥等食品中6~30 ng/mL范圍的DON。Romanazzo等[54]將免疫磁珠與絲網(wǎng)印刷電極結(jié)合研發(fā)了電化學(xué)免疫傳感器檢測(cè)谷物中的DON,游離DON和固定于磁珠上的人血清白蛋白(HAS)-DON與帶有標(biāo)記的抗DON抗體競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合,當(dāng)樣品中DON含量越高時(shí),競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合到電極表面的標(biāo)記抗原越少,最終檢測(cè)的標(biāo)記物產(chǎn)生的信號(hào)大小與樣品中DON含量成反比關(guān)系,檢測(cè)范圍為0.1~4.5 μg/mL,檢出限為63 ng/mL。

        5 病原微生物的檢測(cè)

        5.1 致病性大腸埃希氏菌的檢測(cè)

        大腸埃希氏菌通常對(duì)人體無(wú)害,但部分具有致病性,最常見的腸出血性大腸埃希氏菌O157:H7可引起腹瀉,嚴(yán)重者因腎功能衰竭而死亡。Wang等[55]研發(fā)出由3種納米粒子組裝的電化學(xué)免疫傳感器,金納米顆粒與抗大腸埃希氏菌O157:H7抗體連接,可與具抗體功能的磁性納米顆粒捕獲的靶細(xì)胞結(jié)合,每個(gè)金納米顆粒又與多個(gè)PbS納米顆粒連接,通過方波溶出伏安法跟蹤檢測(cè)碳電極表面每一次結(jié)合反應(yīng)的信號(hào)來(lái)檢測(cè)大腸埃希氏菌O157:H7??蓹z測(cè)10~106CFU/mL范圍的大腸埃希氏菌。目前有報(bào)道顯示有許多傳感器可根據(jù)檢測(cè)微生物DNA來(lái)對(duì)微生物進(jìn)行分析。Abdalhai領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)[56]制備了電化學(xué)基因傳感器,將互補(bǔ)DNA固定于金電極表面,與樣品中DNA特異性結(jié)合后后,在玻璃碳電極表面形成DNA-靶DNA-捕獲DNA-PbS納米顆粒三明治結(jié)構(gòu),電極浸于硝酸溶液中,通過微分脈沖伏安法測(cè)得大腸埃希氏菌O157:H7 的DNA含量,檢出限為1.97×10-14mol/L。

        5.2 沙門氏菌的檢測(cè)

        據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)絕大多數(shù)細(xì)菌性食物中毒由沙門氏菌引起。腸炎沙門氏菌、鼠傷寒沙門氏菌和豬霍亂沙門氏菌是引起食源性事故最常見的幾種沙門氏菌,容易污染動(dòng)物源性食品,如蛋類、肉類、畜禽類和乳制品等。

        發(fā)光量子點(diǎn)等納米材料用作熒光標(biāo)記物可消除背底熒光干擾。Kim等[57]設(shè)計(jì)了微流體納米生物傳感設(shè)備,將抗沙門氏菌抗體固定于量子點(diǎn)納米顆粒表面,并用熒光標(biāo)記,通過檢測(cè)抗原抗體反應(yīng)的熒光信號(hào)來(lái)檢測(cè)沙門氏菌。Ozalp等[58]成功設(shè)計(jì)了石英晶體微天平傳感器用于檢測(cè)沙門氏菌。石英晶體諧振器具有壓電特性,可將石英晶振電極表面質(zhì)量變化轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。將適配體固定于磁珠表面,樣品中的沙門氏菌與適配體結(jié)合,通過質(zhì)量變化進(jìn)而被石英晶體微天平傳感器檢測(cè)到。

        5.3 單核細(xì)胞增生性李斯特菌的檢測(cè)

        單核細(xì)胞增生性李斯特菌是重要的食源性致病菌之一,是一種人畜共患的病原菌。單核細(xì)胞增生性李斯特菌可通過牛奶、奶酪、香腸和午餐肉等污染的食品感染人類,可引起腦炎、腦膜炎、敗血癥以及自發(fā)性流產(chǎn)等,患者死亡比例可高達(dá)20%~30%。單核細(xì)胞增生性李斯特菌感染對(duì)象主要是老年人、新生兒、孕婦及免疫功能低下者。

        為了檢測(cè)單核細(xì)胞增生性李斯特菌,Grossman等[59]于2004年就建立了超導(dǎo)量子干涉設(shè)備,將抗體包裹于超順磁性納米顆粒表面,細(xì)菌抗原和抗體特異性結(jié)合發(fā)生磁通量變化,通過這一變化檢測(cè)菌液濃度。Weidemaier等[60]將表面增強(qiáng)拉曼散射納米顆粒與超順磁顆粒都連接了特異性抗體,抗原和抗體結(jié)合時(shí)與兩者形成“三明治”結(jié)構(gòu),利用表面增強(qiáng)拉曼光譜技術(shù)實(shí)時(shí)檢測(cè)抗原與抗體結(jié)合情況,從而獲取菌液濃度信息。

        6 展望

        具有化學(xué)及光電性能的納米材料在生物傳感器中的應(yīng)用為食品生物安全檢測(cè)提供了新的途徑。近幾年來(lái),納米材料領(lǐng)域的研究不斷發(fā)展,為新型生物傳感器提供了更完美的設(shè)計(jì)思路,為生物傳感器實(shí)現(xiàn)不同分析靶標(biāo)的檢測(cè)提供了有力平臺(tái),在檢測(cè)及監(jiān)測(cè)化學(xué)污染物、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、生物聚合物以及病原微生物等方面提供便利,對(duì)食品生產(chǎn)、運(yùn)輸和銷售等過程中的質(zhì)量監(jiān)控具有重要意義,為公共健康和公共安全保駕護(hù)航。今后的發(fā)展方向主要是進(jìn)一步拓寬納米材料在生物傳感器領(lǐng)域的應(yīng)用,提高生物傳感器在食品安全檢測(cè)中的靈敏度,加快分析速度;評(píng)估納米材料的引用對(duì)于增加設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜的必要性,努力實(shí)現(xiàn)操作更簡(jiǎn)便、成本更低;延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命,同時(shí)向商業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化方向發(fā)展。

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