于利利 閆濤 孫芙晶

青島譜尼測(cè)試有限公司 山東青島 2 6 6 1 0 0

當(dāng)前我國(guó)食品安全問(wèn)題頻發(fā)，法律法規(guī)、食品安全管理體系中對(duì)食品接觸材料的安全性關(guān)注度不夠，重食品接觸材料的清潔衛(wèi)生控制，輕食品接觸材料的污染遷移控制，對(duì)其缺少有效的危害分析與控制措施。

1 食品中化學(xué)污染物的來(lái)源以及種類

食品在加工直到食用的環(huán)節(jié)，由于添加了各種前所未有的化學(xué)元素，增加了大量外來(lái)有害物質(zhì)，造成了食品污染。食品中的化學(xué)污染物對(duì)人類身體的危害非常大，因其成分和種類的復(fù)雜，如何安全檢驗(yàn)和防控食品污染成為當(dāng)今的重要課題[1]。

2 法規(guī)、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)要求的缺陷導(dǎo)致食品污染物失控

一是對(duì)食品相關(guān)產(chǎn)品（包括食品接觸材料）明確了管理要求，但只強(qiáng)調(diào)了食品接觸材料的衛(wèi)生清潔，防止外來(lái)污染而導(dǎo)致二次污染食品，未能關(guān)注到食品接觸材料本身帶有污染物的遷移污染。二是法規(guī)規(guī)定了不得采購(gòu)或者使用不符合食品安全標(biāo)準(zhǔn)的食品相關(guān)產(chǎn)品（包括食品接觸材料），但在食品容器、包裝材料用添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)有害添加劑最大使用量實(shí)際沒(méi)有限量，與特定遷移量或殘留量規(guī)定存在矛盾，這樣采購(gòu)或者使用符合食品安全標(biāo)準(zhǔn)的食品接觸材料，也有可能生產(chǎn)出不安全的食品。

3 基于磁弛豫開(kāi)關(guān)納米傳感器在食品安全領(lǐng)域的應(yīng)用

3.1 檢測(cè)重金屬離子

土壤以及水體中重金屬離子粒子的污染間接導(dǎo)致了食物中重金屬超標(biāo)嚴(yán)重，進(jìn)一步通過(guò)食物鏈危害人體健康，因此對(duì)重金屬離子的監(jiān)測(cè)顯得尤為重要。成功制備了3-（3，4-二羥基苯基）丙酸（DHCA）修飾的Fe/Fe3O4納米顆粒并開(kāi)發(fā)了用于檢測(cè)飲用水中Pb2+的磁傳感器。DHCA的羧基對(duì)Pb2+的配位行為具有很強(qiáng)的親和力，從而誘導(dǎo)Fe/Fe3O4納米粒子從分散狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榫奂癄顟B(tài)，在40μmol/L-100μmol/L和130μmol/L-200μmol/L的范圍內(nèi)均表現(xiàn)出良好的線性相關(guān)。基于磁弛豫開(kāi)關(guān)的納米傳感器對(duì)飲用水中的Pb2+進(jìn)行檢測(cè)，其線性范圍為0.1ng/mL-20ng/mL，檢測(cè)限低至0.055ng/mL。基于小分子配體與重金屬離子的特異性配體配合，研制出了具有高選擇性的基于磁弛豫開(kāi)關(guān)的納米傳感器。利用Cd2+誘導(dǎo)的三唑衍生物共軛（Zn，Mn）Fe2O4納米粒子的聚集，通過(guò)測(cè)量T2值的相應(yīng)變化，得到了基于磁弛豫開(kāi)關(guān)的檢測(cè)Cd2+的納米傳感器。

3.2 檢測(cè)小分子有害物

不法分子在食品中的非法添加、高溫高壓導(dǎo)致食品接觸材料中有害小分子的遷移等因素產(chǎn)生了諸多質(zhì)量問(wèn)題，因此食品監(jiān)控的嚴(yán)把關(guān)需要更為精確、快速的檢測(cè)技術(shù)。使用金納米粒子-鏈霉抗生物素蛋白綴合物和磁性納米粒子開(kāi)發(fā)了一種磁弛豫開(kāi)關(guān)免疫傳感器用于檢測(cè)豬尿樣本中的沙丁胺醇。與酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)相比，這種免疫傳感器能夠以更高的靈敏度實(shí)現(xiàn)更快的檢測(cè)，為快速檢測(cè)小分子提供了一個(gè)很有前景的平臺(tái)。考慮到三嗪與三聚氰胺之間的三氫鍵，合成了核殼Fe@Fe3O4納米粒子，基于三聚氰胺與（2，4，6-三氧代-1，3，5-三嗪-1-基）乙酸（TTAA）之間特殊的三重氫鍵誘導(dǎo)的TTAA-Fe/Fe3O4納米粒子的聚集，導(dǎo)致周圍水分子的自旋-自旋弛豫時(shí)間（T2）增加納米粒子的質(zhì)子。利用小分子配體對(duì)靶點(diǎn)的高特異性等，開(kāi)發(fā)了一種基于磁弛豫開(kāi)關(guān)原理檢測(cè)三聚氰胺的納米傳感器，檢測(cè)限低至2μmol/L。開(kāi)發(fā)了一種基于磁弛豫開(kāi)關(guān)原理用于檢測(cè)牛奶中的卡那霉素（kanamycin，KM）的快速、靈敏、簡(jiǎn)便的免疫傳感器。根據(jù)橫向弛豫時(shí)間的變化與目標(biāo)物濃度之間的關(guān)系從而實(shí)現(xiàn)對(duì)卡那霉素的靈敏檢測(cè)。檢測(cè)范圍為1.5-25.2ng/mL，檢測(cè)限為0.1ng/mL，其分析時(shí)間僅需45分鐘，遠(yuǎn)遠(yuǎn)短于需耗時(shí)6-8小時(shí)的酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)，節(jié)約時(shí)間成本[2]。

3.3 檢測(cè)致病菌

致病菌污染是食品安全領(lǐng)域最常見(jiàn)，也是涉及面最廣的問(wèn)題。為了提高基于磁弛豫開(kāi)關(guān)的納米傳感器的靈敏度和重現(xiàn)性，一種與磁分離結(jié)合的磁弛豫開(kāi)關(guān)納米傳感器用于一步檢測(cè)牛奶中的腸道沙門(mén)氏菌。采用0.01T的磁場(chǎng)將直徑為250nm（MB250）的抗體共軛磁珠與直徑為30nm（MB30）的抗體共軛磁珠分離，在MB30周圍的水分子的T2值發(fā)出免疫測(cè)定的信號(hào)讀數(shù)。比起常規(guī)的磁弛豫傳感器，這種結(jié)合磁分離的磁弛豫傳感器的檢測(cè)限降低了兩個(gè)數(shù)量級(jí)，檢測(cè)范圍增加了一個(gè)數(shù)量級(jí)。開(kāi)發(fā)了基于核磁共振的Fe3O4納米簇生物傳感器用于沙門(mén)氏菌檢測(cè)，其線性范圍為105cfu/mL-107cfu/mL，檢測(cè)限為105cfu/mL。此外，水分子的T2值在MB30附近較穩(wěn)定也保證了這種的磁分離的磁弛豫納米傳感器的可重復(fù)性。一種可用于快速靈敏測(cè)定雞肉樣品中食源性病原體銅綠假單胞菌的磁弛豫開(kāi)關(guān)適配體傳感器。由于銅綠假單胞菌的特異性適體與超順磁性氧化鐵納米顆粒發(fā)生共價(jià)結(jié)合，與銅綠假單胞菌孵育時(shí)，它們將被適體特異性捕獲，從而形成超順磁性納米粒子聚集體，根據(jù)自旋-自旋弛豫時(shí)間的改變來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)銅綠假單胞菌的定量檢測(cè)，其線性范圍為102cfu/mL-106cfu/mL，檢測(cè)限為50cfu/mL。基于單核細(xì)胞增生李斯特菌和抗體修飾納米粒子之間特異性結(jié)合誘導(dǎo)的生物功能化磁性納米粒子的聚集，開(kāi)發(fā)了一種準(zhǔn)確可靠的奶粉、生菜樣品中單核細(xì)胞增生李斯特菌檢測(cè)方法。該方法的檢測(cè)限為3MPN（使用最可能數(shù)（MPN）測(cè)定法），并且功能化的Fe/Fe3O4納米顆粒對(duì)其他干擾細(xì)菌的存在表現(xiàn)出高特異性[3]。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著納米技術(shù)的不斷發(fā)展以及多學(xué)科的交叉融合，基于磁弛豫開(kāi)關(guān)的納米傳感器會(huì)朝著高通量、高靈敏、選擇性強(qiáng)以及原位實(shí)時(shí)檢測(cè)的方向不斷改進(jìn)，也將在眾多領(lǐng)域得到進(jìn)一步的拓展和深入。