王 丹，楊武英，王文君

（江西農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，江西省天然產(chǎn)物與功能食品重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江西 南昌 330045）

真菌毒素是由真菌產(chǎn)生的有毒次級(jí)代謝產(chǎn)物，目前已發(fā)現(xiàn)400余種，常見(jiàn)的有黃曲霉毒素（aflatoxins，AF）、赭曲霉毒素（ochratoxins，OT）、脫氧雪腐鐮刀菌烯醇（deoxynivalenol，DON）和玉米赤霉烯酮（zearalenone，ZEN）等[1]。真菌毒素對(duì)動(dòng)物和人體有強(qiáng)烈的急、慢性毒性，例如，痕量的AFB1即有明顯的肝毒性和致癌性，屬于I類(lèi)致癌物[2]。真菌毒素的檢測(cè)方法主要有色譜、質(zhì)譜及二者聯(lián)用，酶聯(lián)免疫吸附法，免疫層析，熒光分析和電化學(xué)傳感等[3-5]，較為多元化，每種方法有各自的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)，互為補(bǔ)充。例如，色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)檢測(cè)準(zhǔn)確度高，但是在設(shè)備普及度、檢測(cè)速度和樣品前處理等方面不具備優(yōu)勢(shì)[3]，一般作為確證方法；免疫分析類(lèi)方法檢測(cè)準(zhǔn)確度不及色譜-質(zhì)譜法，但在設(shè)備普及度、檢測(cè)速度和樣品前處理等方面展現(xiàn)出巨大優(yōu)勢(shì)[3-5]，適合于大量樣本的快速篩查。

電化學(xué)發(fā)光（electrochemiluminescence，ECL）現(xiàn)象在20世紀(jì)20年代被發(fā)現(xiàn)，受限于科研條件，直到20世紀(jì)60年代，才由Bard團(tuán)隊(duì)建立了初步的理論體系[6]。自此，ECL的理論基礎(chǔ)和應(yīng)用研究快速展開(kāi)，特別是進(jìn)入21世紀(jì)后，研究勢(shì)頭迅猛。截至2023年1月，在Web of Science上以“electrogenerated chemiluminescence”聯(lián)合（或者）“electrochemiluminescence”為主題搜索，共檢索到10639 條文獻(xiàn)條目，從2002年開(kāi)始，相關(guān)研究報(bào)道數(shù)量逐年遞增（圖1）。ECL已在體外診斷領(lǐng)域商業(yè)化應(yīng)用20余年[7]，在食品安全領(lǐng)域的研究尚處于起步階段。

圖1 與ECL有關(guān)的出版物數(shù)量與年份之間的關(guān)系Fig.1 Number of literature related to ECL between 1967 and 2022

ECL是一種由電化學(xué)反應(yīng)驅(qū)動(dòng)的化學(xué)發(fā)光，與傳統(tǒng)化學(xué)發(fā)光（chemiluminescence，CL）和光致發(fā)光（photoluminescence，PL）的區(qū)別在于發(fā)光體發(fā)光所吸收的能量來(lái)源不同[8]。CL是發(fā)光體吸收化學(xué)反應(yīng)（通常為氧化還原）釋放的能量，完成從基態(tài)到激發(fā)態(tài)的躍遷后發(fā)光，缺點(diǎn)在于隨著化學(xué)反應(yīng)的持續(xù)，發(fā)光體被快速消耗，因此發(fā)光不穩(wěn)定，表現(xiàn)為間斷的閃爍型發(fā)光[9]；PL是發(fā)光體從外加光源中吸收能量，實(shí)現(xiàn)從基態(tài)到激發(fā)態(tài)的躍遷后發(fā)光，包括磷光和熒光，缺點(diǎn)在于有些發(fā)光體存在光致漂白效應(yīng)，且激發(fā)光對(duì)測(cè)試信號(hào)有干擾[8]。ECL是通過(guò)在工作電極表面施加一定電位，發(fā)光體在電極表面經(jīng)氧化還原生成高反應(yīng)活性物種，進(jìn)而躍遷至激發(fā)態(tài)，在返回基態(tài)過(guò)程中發(fā)光。當(dāng)停止施加電位后，發(fā)光即停止，因此，ECL過(guò)程易于控制[8,10]。與CL相比，ECL中發(fā)光體基本不被消耗，光信號(hào)強(qiáng)而穩(wěn)定，且發(fā)光時(shí)間較長(zhǎng)，便于測(cè)定。與PL相比，ECL信號(hào)的采集不受外加光源干擾。

隨著現(xiàn)代食品安全的發(fā)展，各國(guó)對(duì)真菌毒素的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)越發(fā)嚴(yán)格，常規(guī)檢測(cè)方法在靈敏度、檢測(cè)速度等方面的不足逐漸顯現(xiàn)。鑒于ECL的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，深入開(kāi)展其在食品安全檢測(cè)中的理論及應(yīng)用研究具有非常重要的意義。本文重點(diǎn)圍繞ECL在真菌毒素檢測(cè)中的應(yīng)用研究展開(kāi)綜述，并總結(jié)ECL在食品安全檢測(cè)中存在的主要問(wèn)題和對(duì)策。

1 ECL機(jī)制

1.1 湮滅型ECL

湮滅途徑是指在電極表面施加一定的氧化還原電位，發(fā)光體被分別氧化和還原為自由基陽(yáng)離子和自由基陰離子，這些自由基在電極表面相遇后發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移，生成激發(fā)態(tài)后發(fā)光（圖2）[7,11-12]。該途徑產(chǎn)生的自由基陽(yáng)離子和陰離子需要維持一定的時(shí)間，才能在電極表面相遇并完成電荷轉(zhuǎn)移過(guò)程[11]，因此，湮滅型ECL主要在無(wú)氧的非質(zhì)子溶劑中進(jìn)行，對(duì)需要在水相中完成的檢測(cè)體系而言，效率較低[7]。

圖2 ECL自由基湮滅途徑原理示意圖[11]Fig.2 Schematic illustration of ECL annihilation pathways of free radicals[11]

1.2 共反應(yīng)劑型ECL

陽(yáng)極ECL

陰極ECL

共反應(yīng)劑途徑的優(yōu)勢(shì)在于，發(fā)光體和共反應(yīng)劑的氧化或還原同步進(jìn)行，兩者的氧化或還原產(chǎn)物可即時(shí)發(fā)生反應(yīng)生成激發(fā)態(tài)，克服了湮滅型ECL在水相中效率低下的問(wèn)題，為ECL在生物分析中的應(yīng)用提供了必要條件[14-15]。

2 ECL體系組成

2.1 發(fā)光體

發(fā)光體是ECL的核心元件，按照物質(zhì)形態(tài)不同，主要包括有機(jī)物分子、金屬配合物和納米材料[12,16]。有機(jī)分子發(fā)光體主要有酰肼類(lèi)和多環(huán)芳烴類(lèi)化合物。酰肼類(lèi)發(fā)光體以魯米諾（luminol，Lum）及其衍生物為代表，其ECL過(guò)程與活性氧相關(guān)[16]。多環(huán)芳烴類(lèi)，如9,10-二苯基蒽（9,10-diphenylanthracene，DPA）、紅熒烯（rubrene，RUB）和3,4,9,10-苝四甲酸二酐（3,4,9,10-perylenetetracarboxylic acid，PTCA），是常用的有機(jī)分子發(fā)光體[7,11,16]。金屬配合物類(lèi)研究較多的是鉑族金屬配合物，如釕（Ru）、銥（Ir）、鉑（Pt）和鋨（Os）配合物[16]，其中Ru配合物應(yīng)用最為廣泛，如商業(yè)化應(yīng)用20余年的。此外，Ir配合物具有較好的光譜可調(diào)性，也受到廣泛關(guān)注[16]。

2002年，Bard團(tuán)隊(duì)首次觀察到硅基量子點(diǎn)（quantum dots，QDs）的ECL現(xiàn)象[17]，隨著發(fā)光機(jī)制的研究深入，越來(lái)越多的具有ECL性能的納米材料被發(fā)現(xiàn)。II-VI族半導(dǎo)體納米晶（如CdSe QDs、CdTe@CdS QDs）、類(lèi)石墨氮化碳（g-C3N4）、金屬納米團(tuán)簇和聚合物點(diǎn)等[16,18]，是近年來(lái)研究較多的發(fā)光體。目前，納米材料的ECL現(xiàn)象主要?dú)w因于表面缺陷效應(yīng)和帶隙效應(yīng)。由表面缺陷效應(yīng)產(chǎn)生的ECL光譜相比PL光譜有明顯紅移，且半峰寬明顯大于PL光譜[14]，采用元素或分子摻雜改變納米材料表面態(tài)可對(duì)其光譜特征進(jìn)行調(diào)控[14]；將納米材料表面鈍化，如核殼結(jié)構(gòu)的ZnS@CdSe QDs，可實(shí)現(xiàn)帶隙效應(yīng)ECL，其光譜特征與PL光譜基本一致，主要受納米材料尺寸影響[14,16,18]。

2.2 共反應(yīng)劑

共反應(yīng)劑是指易被電化學(xué)氧化還原生成具有較高氧化還原能態(tài)自由基，從而促進(jìn)發(fā)光體激發(fā)態(tài)形成的物種[11,14]。與湮滅型ECL相比，共反應(yīng)劑型ECL中共反應(yīng)劑和發(fā)光體的氧化或還原幾乎同時(shí)發(fā)生，有利于發(fā)光體激發(fā)態(tài)在水相中生成[11]。根據(jù)氧化還原性質(zhì)不同，有陽(yáng)極共反應(yīng)劑和陰極共反應(yīng)劑。陽(yáng)極共反應(yīng)劑有、亞硫酸鹽和有機(jī)胺類(lèi)化合物。有機(jī)胺化合物TPrA、TEA和2-N-二丁氨基乙醇（2-(butylamino)ethanol，DBAE）[7,19-21]，是目前較為常用的陽(yáng)極共反應(yīng)劑。陰極共反應(yīng)劑主要有、H2O2和溶解氧[14,22-24]。上述共反應(yīng)劑均為小分子化合物，主要通過(guò)擴(kuò)散、吸附行為參與ECL過(guò)程，對(duì)濃度依賴(lài)性較高。高濃度的共反應(yīng)劑對(duì)基于生物反應(yīng)的ECL體系有不利影響，同時(shí)有些共反應(yīng)劑自身存在微弱發(fā)光，易產(chǎn)生背景干擾[14]。針對(duì)這些問(wèn)題，目前主要有如下改進(jìn)策略：1）將共反應(yīng)劑和發(fā)光體鍵合，縮短發(fā)光體與共反應(yīng)劑之間的電子傳輸距離，減少共反應(yīng)劑自由基在向發(fā)光體擴(kuò)散過(guò)程中因弛豫效應(yīng)導(dǎo)致的能量損失，從而降低共反應(yīng)劑的用量[25]。2）開(kāi)發(fā)納米材料型共反應(yīng)劑，如碳點(diǎn)、氮化硼QDs、g-C3N4和氮摻雜石墨烯QDs（NGQDs）等被報(bào)道可作為陽(yáng)極共反應(yīng)劑[26-30]。You Tianyan團(tuán)隊(duì)將NGQDs與@SiO2共價(jià)偶聯(lián)，構(gòu)建了一種自增強(qiáng)型發(fā)光體NGQDs-Ru@SiO2[30-33]，其中NGQDs充當(dāng)內(nèi)源性共反應(yīng)劑。3）開(kāi)發(fā)免共反應(yīng)劑ECL體系。Lum和Ru(bpy)2(mcpbpy)2+之間存在能量共振轉(zhuǎn)移（resonance energy transfer，RET）效應(yīng)，Yuan Ruo團(tuán)隊(duì)將兩者共價(jià)偶聯(lián)，形成分子內(nèi)能量轉(zhuǎn)移路徑，極大提高了RET效率和ECL信號(hào)強(qiáng)度，避免了共反應(yīng)劑的使用[34]。Zou Guizheng團(tuán)隊(duì)通過(guò)電化學(xué)氧化納米粒子注入價(jià)帶空穴，利用該價(jià)帶空穴與納米粒子的內(nèi)源性導(dǎo)帶電子之間的復(fù)合反應(yīng)，產(chǎn)生陽(yáng)極ECL信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了免共反應(yīng)劑ECL[35]。

2.3 共反應(yīng)促進(jìn)劑和發(fā)光猝滅劑

共反應(yīng)促進(jìn)劑是一類(lèi)能促進(jìn)共反應(yīng)劑分解成活性自由基或提升界面電化學(xué)行為，進(jìn)而增強(qiáng)ECL信號(hào)的物種，主要是一些對(duì)共反應(yīng)劑有催化活性的有機(jī)、無(wú)機(jī)分子或納米材料[36]。金屬氧化物、金屬納米顆粒和Hemin等是常用的陰極ECL共反應(yīng)促進(jìn)劑[24,37-40]。Khoshfetrat[38]和LV Xiaohui等[41]分別構(gòu)建了發(fā)光體Lum-AgNPs，其中AgNPs作為共反應(yīng)促進(jìn)劑催化H2O2產(chǎn)生活性自由基；Xia Mengke等[42]構(gòu)建了發(fā)光體Lum-PdNPs，其中PdNPs作為共反應(yīng)促進(jìn)劑催化O2還原產(chǎn)生超氧陰離子自由基和羥自由基。陽(yáng)極ECL共反應(yīng)促進(jìn)劑種類(lèi)較少，目前報(bào)道的主要是TiO2基和銅基納米材料，能分別降低TPrA和TEA的氧化電位，促進(jìn)相應(yīng)自由基的生成[28,36,39,43]。

光的猝滅是構(gòu)建ECL分析方法時(shí)較為常用的一類(lèi)模式，這里我們將對(duì)ECL有猝滅作用的物質(zhì)統(tǒng)稱(chēng)為猝滅劑，常見(jiàn)的猝滅機(jī)制有能量轉(zhuǎn)移、電子轉(zhuǎn)移和內(nèi)濾效應(yīng)[31,44-47]。二茂鐵（ferrocene，F(xiàn)c）及其衍生物和亞甲基藍(lán)（methylene blue，MB）對(duì)Ru配合物和g-C3N4等發(fā)光體有顯著猝滅效應(yīng)，目前主要認(rèn)為是通過(guò)電子轉(zhuǎn)移或/和能量轉(zhuǎn)移途徑猝滅ECL[31,46]。You Tianyan團(tuán)隊(duì)以雙鏈DNA（double-stranded DNA，dsDNA）為分子標(biāo)尺，研究了Fc對(duì)猝滅的距離效應(yīng)。該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)Fc與的距離小于8 nm時(shí)，F(xiàn)c能高效猝滅ECL；當(dāng)距離大于12 nm時(shí)，F(xiàn)c+與激發(fā)態(tài)的能量轉(zhuǎn)移路徑受阻，此時(shí)Fc充當(dāng)工作電極和對(duì)電極之間的氧化還原介體，提高電子傳輸速率，反而增強(qiáng)了的ECL[31]。

3 ECL在真菌毒素檢測(cè)中的研究進(jìn)展

3.1 ECL適配體傳感器在真菌毒素檢測(cè)中的研究

適配體（aptamer，Apt）是一類(lèi)能和細(xì)胞、病毒、蛋白質(zhì)和小分子化合物等靶標(biāo)特異性結(jié)合的寡核苷酸序列[48]，一般來(lái)說(shuō)，凡涉及抗體的領(lǐng)域，幾乎都可用Apt替代。因此，Apt又被稱(chēng)為“化學(xué)抗體”。在分析化學(xué)中，Apt的優(yōu)勢(shì)主要有：1）相對(duì)于抗體，Apt的制備成本低、合成簡(jiǎn)單，應(yīng)用普及性更高[48]；2）Apt易兼容各種基于核酸雜交的信號(hào)放大系統(tǒng)[49]，如滾環(huán)擴(kuò)增（rolling circle amplification，RCA）、雜交鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（hybridization chain reaction，HCR）、DNA步行器和自組裝納米結(jié)構(gòu)體[22,50-53]，這些信號(hào)放大系統(tǒng)，或通過(guò)負(fù)載發(fā)光體或共反應(yīng)促進(jìn)劑增強(qiáng)ECL信號(hào)[37,50]，或用于錨定猝滅劑從而控制檢測(cè)前的信號(hào)關(guān)閉狀態(tài)[44]；3）相對(duì)于抗體，Apt的化學(xué)穩(wěn)定性更高[48]。目前，能特異性結(jié)合OTA、AFB1、AFM1、ZEN和DON的Apt均有報(bào)道[54]。然而，相比抗體，Apt距商業(yè)化應(yīng)用還有一定距離，主要原因有：1）特異性Apt的篩選難度大[48]；2）相對(duì)抗體，Apt與小分子靶標(biāo)的親和力較低，且對(duì)環(huán)境因素（如樣品基質(zhì)）較為敏感[55]。盡管如此，在科學(xué)研究中，ECL-Apt傳感器近年來(lái)仍發(fā)展迅猛。根據(jù)構(gòu)建原理，本文將ECL-Apt傳感器歸納為“Turn on”“Turn down”和比率型（表1）。

表1 ECL Apt傳感器在真菌毒素檢測(cè)中的研究Table 1 Published studies on ECL Apt sensors in detection of mycotoxins

“Turn on”型ECL傳感器，是指在未加檢測(cè)物時(shí)，ECL信號(hào)處于關(guān)閉或半關(guān)閉狀態(tài)，在檢測(cè)物引發(fā)下，ECL信號(hào)產(chǎn)生或恢復(fù)。是一種性質(zhì)和相似的發(fā)光體，在水溶液中帶正電，可作為ECL指示劑插入至dsDNA溝槽中[50,56]。Lin Zhenyu團(tuán)隊(duì)將互補(bǔ)鏈DNA（cDNA）和Apt固定于電極，加入待測(cè)物OTA后，Apt從電極上釋放，隨后cDNA與后加入的鎖式探針結(jié)合，啟動(dòng)RCA反應(yīng)；反應(yīng)結(jié)束后，向電極表面滴加，帶正電的發(fā)光體插入至dsDNA溝槽，隨后在共反應(yīng)劑TPrA存在下，產(chǎn)生強(qiáng)烈的ECL信號(hào)[19,50]。該團(tuán)隊(duì)又利用的電荷性質(zhì)，建立了一種均相、非標(biāo)記的檢測(cè)方法。簡(jiǎn)言之，在均相體系下，插入至Apt/cDNA復(fù)合體中，加入待測(cè)物OTA后，Apt與OTA結(jié)合致使cDNA解離，隨后在核酸外切酶RecJf作用下，單鏈DNA被水解，OTA和脫落，脫落的OTA又參與到下一個(gè)循環(huán)反應(yīng)中；將反應(yīng)后的均相體系加入到表面負(fù)電的ITO電極上，游離的與電極通過(guò)靜電作用結(jié)合，其余物質(zhì)被清洗去除，從而獲得較強(qiáng)的ECL信號(hào)[56]。

另一種是發(fā)光恢復(fù)型，先將發(fā)光體和猝滅劑共同錨定在電極表面，利用待測(cè)物與Apt的特異性結(jié)合，引發(fā)猝滅劑標(biāo)記的核酸探針從電極表面釋放，發(fā)光得以恢復(fù)。Yuan Ruo團(tuán)隊(duì)基于靶標(biāo)OTA對(duì)Apt/DNAzyme納米結(jié)構(gòu)的自動(dòng)解組裝作用，提出了一種靈敏的ECL傳感策略[22]。負(fù)載hemin的自組裝Apt/DNAzyme納米結(jié)構(gòu)對(duì)O2/S2-發(fā)光體系有顯著的猝滅效應(yīng)，在OTA和核酸外切酶RecJf作用下，該納米結(jié)構(gòu)解組裝，同時(shí)OTA被重復(fù)利用，導(dǎo)致更多的納米結(jié)構(gòu)解組裝，ECL得以恢復(fù)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)OTA的檢測(cè)。Wei Min等[44]以CdS QDs為能量供體，花菁染料Cy5為能量受體，基于RET原理構(gòu)建了一種檢測(cè)OTA的傳感器。如圖3所示，先將Cy5標(biāo)記的DNA、OTA-Apt和DNA步行器混合液與CdS QDs修飾電極孵育，Cy5和CdS QDs之間存在RET效應(yīng)，此時(shí)信號(hào)關(guān)閉；Apt與OTA結(jié)合后從DNA步行器上解離，隨后暴露的DNA步行器3’端與Cy5-DNA雜交，在切刻內(nèi)切酶Nb.BbvCI的幫助下，Cy5-DNA被切割，導(dǎo)致Cy5從電極表面脫落，ECL信號(hào)恢復(fù)。Zhong Xia[24]、Zeng Weijia[57]和Li Zongbing[60]等分別利用Fc對(duì)ECL的猝滅效應(yīng)，將發(fā)光體與Fc分別標(biāo)記的DNA探針通過(guò)雜交作用形成復(fù)合體，在待測(cè)物和酶助力的DNA步行器共同作用下，F(xiàn)c從復(fù)合體中釋放，ECL信號(hào)恢復(fù)。

圖3 基于酶助力DNA步行器的ECL Apt傳感器原理示意圖[44]Fig.3 Schematic illustration of the working principle of ECL Apt sensor based on nicking endonuclease-powered DNA walking machine[44]

“Turn down”型傳感器，通常是先將發(fā)光體修飾在電極表面，加入待測(cè)物后，引發(fā)ECL猝滅。發(fā)光猝滅的原因可以是待測(cè)物結(jié)合產(chǎn)生的位阻效應(yīng)[63-64]，可以是待測(cè)物與Apt結(jié)合后使發(fā)光體[23,38,52]或能量受體從傳感界面脫落[61]，也可以是引入更多的猝滅劑或提高猝滅劑的猝滅效率[34,46]。將發(fā)光體和Apt修飾在電極上，待測(cè)物與Apt結(jié)合后能阻礙發(fā)光體和共反應(yīng)劑接觸、降低傳感界面的電子傳輸速率從而猝滅ECL是一種簡(jiǎn)便可行的策略。Luo Lijun[30]、Jia Mingxuan[64]和Tian Chunyuan[63]等分別將Apt標(biāo)記在發(fā)光體NGQDs-Ru@SiO2、CdSe@CdS QDs和Gd(OH)3納米晶修飾的電極上，實(shí)現(xiàn)了對(duì)真菌毒素的直接檢測(cè)。Lu Yan等[62]為提高傳感界面對(duì)待測(cè)物的敏感性，在修飾發(fā)光體和Apt之前，先通過(guò)電沉積手段在電極表面制備聚(6-羧基吲哚)和納米金花復(fù)合物（PICA/F-Au），用于提高電極的比表面積和導(dǎo)電性，從而構(gòu)造對(duì)待測(cè)物較為敏感的傳感界面。該策略的特點(diǎn)是檢測(cè)快速和成本低，然而，真菌毒素是小分子，通過(guò)位阻效應(yīng)猝滅ECL的效率較低，檢測(cè)方法的分辨率和檢測(cè)范圍通常不理想。

另一種策略是利用cDNA和發(fā)光體標(biāo)記的Apt修飾電極，加入待測(cè)物后，發(fā)光體標(biāo)記的Apt解離，ECL信號(hào)降低。Wang Zhouping等[23]采用cDNA與N-(4-氨丁基)-N-乙基異魯米諾（N-(4-aminobutyl)-N-ethylisoluminol，ABEI）標(biāo)記的Apt形成dsDNA，加入OTA后，ABEI標(biāo)記的Apt從電極上釋放，ECL信號(hào)降低。該方法中，ABEI是單分子標(biāo)記，ECL信號(hào)較弱。Khoshfetrat等[38]構(gòu)建了Lum功能化AgNPs修飾的氧化石墨烯（Lum-AgNPs-GO）發(fā)光體，其中GO提高了Lum和AgNPs的負(fù)載量，AgNPs為共反應(yīng)促進(jìn)劑，極大提高了Lum的發(fā)光強(qiáng)度。Ge Junjun等[52]采用自組裝DNA納米管負(fù)載，加入待測(cè)物AFB1后，AFB1與Apt結(jié)合導(dǎo)致DNA納米管解體，發(fā)光體從電極表面釋放，ECL信號(hào)顯著降低。

此外，通過(guò)Apt與靶標(biāo)結(jié)合從而向ECL體系中引入或去除能量轉(zhuǎn)移或電子轉(zhuǎn)移受體，也是一種常見(jiàn)策略。Yuan Ruo團(tuán)隊(duì)[34]以Lum-Ru為發(fā)光體，在DNA聚合酶和切刻內(nèi)切酶輔助下，同時(shí)基于靶標(biāo)引發(fā)的循環(huán)放大策略向發(fā)光體修飾的電極表面引入大量Fc標(biāo)記的核酸探針，從而高效猝滅Lum-Ru的發(fā)光，實(shí)現(xiàn)了對(duì)AFM1的靈敏檢測(cè)。該方法無(wú)需共反應(yīng)劑，避免了其對(duì)分析體系的不利影響。Tian Dongyan等[46]基于Fc對(duì)發(fā)光體g-C3N4的猝滅效應(yīng)設(shè)計(jì)了一種頗為簡(jiǎn)便的傳感器，首先利用NH2-Apt與羧基化的g-C3N4共價(jià)偶聯(lián)，隨后將其修飾在電極表面，因Apt的3’端標(biāo)記了Fc，且Apt為線性構(gòu)型，此時(shí)，F(xiàn)c與g-C3N4的距離較遠(yuǎn)（＞10 nm），F(xiàn)c的猝滅效率較低；加入待測(cè)物與Apt結(jié)合后，Apt折疊，拉進(jìn)了Fc與g-C3N4的距離，猝滅效率提升。Gao Jingwen等[61]以CdTe QDs為能量供體（標(biāo)記cDNA）、Cy5為能量受體（標(biāo)記Apt），基于能量轉(zhuǎn)移構(gòu)建了發(fā)光強(qiáng)度較高的傳感界面（此時(shí)CdTe QDs與Cy5的距離約4 nm），Cy5-Apt與待測(cè)物結(jié)合后從電極表面釋放，ECL信號(hào)降低。

雙信號(hào)響應(yīng)型傳感器，是指在檢測(cè)某一靶標(biāo)時(shí)，傳感器有兩種信號(hào)輸出，這兩種信號(hào)反映的是同一生物反應(yīng)過(guò)程，其中一種信號(hào)可作為另一種信號(hào)響應(yīng)的參考，用于研判檢測(cè)方法的測(cè)試準(zhǔn)確度[31,33]。如果兩種信號(hào)響應(yīng)與待測(cè)物含量具有較好的相關(guān)性，建立兩種信號(hào)的比值與待測(cè)物含量的化學(xué)計(jì)量關(guān)系，即為比率型傳感器[66]。雙信號(hào)/比率型傳感器能在一定程度上減少?gòu)?fù)雜環(huán)境對(duì)分析方法的干擾，提高定量的準(zhǔn)確性[66-67]。目前，該類(lèi)型的ECL傳感器在真菌毒素檢測(cè)研究中尚處于起步階段。You Tianyan團(tuán)隊(duì)[33]以發(fā)光體NGQDs@SiO2標(biāo)記cDNA、Au NPs修飾磁珠（Au@MB）標(biāo)記Apt，構(gòu)建了一個(gè)均相檢測(cè)體系，該體系中，用磁性電極回收磁珠，測(cè)試ECL信號(hào)，同時(shí)采用熒光儀測(cè)試上清液中剩余發(fā)光體的熒光信號(hào)，分別建立ECL信號(hào)和PL信號(hào)與待測(cè)物濃度的響應(yīng)關(guān)系，但研究者未對(duì)兩種方法的相關(guān)性做進(jìn)一步討論。隨后，該團(tuán)隊(duì)基于Fc與發(fā)光體NGQDs-Ru@SiO2的距離效應(yīng)，建立了ECL/EC雙信號(hào)響應(yīng)傳感器[31]。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)AFB1質(zhì)量濃度在1 pg/mL～300 ng/mL時(shí)，ECL/EC信號(hào)比值較為恒定（變異系數(shù)小于5.9%），兩種信號(hào)有較好的相關(guān)性。該團(tuán)隊(duì)又基于該發(fā)光體構(gòu)建了雙猝滅-比率型ECL傳感器[32]。如圖4所示，將cDNA吸附于發(fā)光體修飾的電極上，加入結(jié)合ZEN的Apt（ZEN binding aptamer，ZBA）與之雜交，隨后加入MB，MB插入至dsDNA中；加入待測(cè)物ZEN后，ZEN與ZBA結(jié)合致使MB釋放。該研究中，MB被證實(shí)對(duì)發(fā)光體（Ru@SiO2）和共反應(yīng)劑（NCQDs）存在雙重猝滅效應(yīng)，MB的釋放使ECL信號(hào)顯著恢復(fù)，因此ZEN含量與ECL信號(hào)存在正相關(guān)性；此外，MB的電化學(xué)（EC）信號(hào)與ZEN濃度有負(fù)相關(guān)性。由此建立的比率型傳感器具有較高的定量準(zhǔn)確性。Lin Yue等[21]將MB標(biāo)記的DNA作為內(nèi)參比探針結(jié)合于電極表面，測(cè)試中MB的EC信號(hào)反映了其在工作電極表面的狀態(tài)，作為內(nèi)參比信號(hào)保持恒定，由此建立的ECL/EC比率傳感器可一定程度上消除工作電極帶來(lái)的誤差。ECL/EC比率型傳感器需對(duì)同一傳感界面重復(fù)施加電位，測(cè)試中有諸多不便。Wu Long等[65]采用CdTe/CdS/ZnS QDs和Lum同時(shí)修飾電極，利用兩種發(fā)光體的激發(fā)電位不同，構(gòu)建了一種電位分辨型ECL傳感器，該傳感器中，QDs為陰極電位激發(fā)，Lum為陽(yáng)極電位激發(fā)，因電位激發(fā)存在時(shí)間差，兩個(gè)發(fā)光體的ECL信號(hào)在圖譜上是獨(dú)立呈現(xiàn)的，可實(shí)現(xiàn)一次激發(fā)同時(shí)收集兩種檢測(cè)信號(hào)。此外，還有波長(zhǎng)分辨型、雙電極內(nèi)參比型ECL傳感器[66]，但在真菌毒素檢測(cè)中尚未普及。

圖4 基于MB對(duì)自增強(qiáng)發(fā)光體NGQDs-Ru@SiO2的雙重猝滅效應(yīng)構(gòu)建的ECL比率傳感器示意圖[32]Fig.4 Schematic illustration of ECL ratiometric Apt sensor based on the dual-quenching effect of MB on NGQDs-Ru@SiO2[32]

3.2 ECL免疫分析在真菌毒素檢測(cè)中的研究

ECL免疫分析技術(shù)是繼免疫放射、酶聯(lián)免疫吸附和化學(xué)發(fā)光免疫技術(shù)后的新一代分析技術(shù)，其集成了免疫分析和ECL各自特點(diǎn)，在近20 a的臨床檢驗(yàn)中展示出了高度的敏感性、特異性、穩(wěn)定性和可控性，且有測(cè)定范圍寬、檢測(cè)速度快并易于自動(dòng)化等特點(diǎn)[68]。ECL免疫分析技術(shù)在食品安全中的研究可追溯到1996年，Yu等[69]將該技術(shù)首次用于食品中大腸桿菌O157:H7和沙門(mén)氏菌的檢測(cè)。隨后的十?dāng)?shù)年間，ECL免疫分析在食品安全領(lǐng)域的研究主要是圍繞及其衍生物展開(kāi)。隨著納米技術(shù)的興起和ECL機(jī)理的研究深入，ECL免疫分析技術(shù)在食品安全檢測(cè)領(lǐng)域取得了一定進(jìn)展（表2）。

表2 ECL免疫傳感器在真菌毒素檢測(cè)中的研究Table 2 Published studies on ECL immunosensors in the detection of mycotoxins

真菌毒素的ECL免疫分析主要有直接檢測(cè)（非標(biāo)記）和競(jìng)爭(zhēng)檢測(cè)（標(biāo)記）法。非標(biāo)記ECL免疫分析，一般是在電極表面依次固定發(fā)光體、特異性抗體和封閉蛋白，然后將電極與待測(cè)樣品接觸，電極表面的抗體即可結(jié)合樣品中的真菌毒素。真菌毒素結(jié)合在電極表面后，通過(guò)位阻效應(yīng)導(dǎo)致ECL信號(hào)下降[40-41,70-71]。該法的特點(diǎn)是傳感器制備簡(jiǎn)單、測(cè)試速度快、能實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)，但缺點(diǎn)也很明顯。第一，真菌毒素為小分子化合物，空間位阻小，與抗體結(jié)合后很難顯著降低ECL信號(hào)，因此該法的靈敏度和分辨率較低。為了解決這個(gè)問(wèn)題，主要從電極修飾材料入手，提高傳感界面的導(dǎo)電性和發(fā)光體的發(fā)光效率，從而提高對(duì)真菌毒素的敏感度。例如，Wei Qin團(tuán)隊(duì)[72]以介孔碳（mesoporous carbon，MC）負(fù)載的Lum功能化AgNPs（Lum-AgNPs）修飾電極，MC具有大的比表面積和較好的導(dǎo)電性，不但增加Lum的負(fù)載量，也是良好的電子傳輸媒介，顯著提高了傳感界面對(duì)AFB1的敏感性。該團(tuán)隊(duì)又將SiO2NPs負(fù)載的（RuSi@與Au NPs修飾的納米多孔鈷和四氧化三鈷（Co/Co3O4-Au）復(fù)合，作為電極修飾材料，Co/Co3O4-Au是優(yōu)良的復(fù)合催化劑，充當(dāng)共反應(yīng)促進(jìn)劑提高ECL效率，增強(qiáng)了傳感界面對(duì)待測(cè)物的敏感度[40]。此外，Lv Xiaoyi等[39]以TPETTZ（一種多環(huán)芳烴化合物）聚集體為發(fā)光體，與PANI包裹的TiO2NPs（PANI/TiO2NPs）復(fù)合后作為電極修飾材料，其中PANI具有較高的導(dǎo)電性，TiO2NPs一方面可作為共反應(yīng)促進(jìn)劑，另一方面，可作為T(mén)PETTZ的能量轉(zhuǎn)移供體，提高傳感界面的發(fā)光效率。雖然上述策略可在一定程度上提高方法的靈敏度，但是方法的分辨率仍然不夠理想[41]。第二，方法的特異性和檢測(cè)的準(zhǔn)確度難以保證。不同的樣品基質(zhì)成分，對(duì)抗原抗體反應(yīng)有多種可能的影響，某些基質(zhì)成分可能吸附在電極表面，實(shí)際應(yīng)用中無(wú)法判斷ECL信號(hào)的改變是因?yàn)樘禺愋越Y(jié)合還是非特異性吸附，導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果的可信度不高。

競(jìng)爭(zhēng)型ECL免疫分析法，需要引入人工抗原或多肽模擬表位等作為競(jìng)爭(zhēng)者[43,74]，建立其與待測(cè)物競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合抗體的反應(yīng)體系。該法需要對(duì)抗原或抗體進(jìn)行標(biāo)記，標(biāo)記物可以是發(fā)光體，也可以是猝滅劑。如圖5所示，在電極表面固定真菌毒素抗體（或人工抗原）后，加入人工抗原（或抗體）標(biāo)記的發(fā)光體與待測(cè)真菌毒素形成三位一體的競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)體系，電位激發(fā)下，發(fā)光體的發(fā)光強(qiáng)度與待測(cè)真菌毒素濃度呈負(fù)相關(guān)性，可以實(shí)現(xiàn)真菌毒素的定量。此外，也可將發(fā)光體和抗體（或人工抗原）固定在電極表面，加入人工抗原（或抗體）標(biāo)記的猝滅劑與待測(cè)真菌毒素形成競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)體系，發(fā)光體的ECL信號(hào)與待測(cè)真菌毒素濃度呈正相關(guān)性。Wei Qin團(tuán)隊(duì)[74]以草酸為配體與Cu2+、Ni2+合成3D配合物，進(jìn)而負(fù)載構(gòu)建發(fā)光體{[Ru(bpy)3][Cu2xNi2(1-x)(ox)3]}n（Cu/Ni/Ru），并借助Au NPs固定抗體，隨后加入AuNPs-PEI@SiO2標(biāo)記的AFB1-BSA（作為免疫探針）與測(cè)待物AFB1競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合抗體。當(dāng)免疫探針與電極上的抗體結(jié)合后，PEI會(huì)與草酸競(jìng)爭(zhēng)絡(luò)合發(fā)光體中的Cu2+和Ni2+，使3D配合物解體，從而釋放，造成ECL信號(hào)降低。Xia Mengke等[42]將Lum和PdNPs-GO復(fù)合，構(gòu)建了自增強(qiáng)型發(fā)光體，其中，GO提高了Lum和PdNPs的負(fù)載量，是優(yōu)良的電子傳輸媒介，此外，PtNPs能夠催化溶解氧還原，提高Lum的發(fā)光效率。Lv Xiaoyi等[75]以共價(jià)有機(jī)聚合物（covalent organic polymer，COP）T4VTP6為發(fā)光體，二茂鐵甲醛與苯丙氨酸偶聯(lián)物（FcCHO/Phe）標(biāo)記的人工抗原為免疫探針，構(gòu)建了競(jìng)爭(zhēng)型ECL免疫傳感器，該研究中T4VTP6同時(shí)作為納米反應(yīng)器，原位還原Pt4+得到PtNPs，充當(dāng)共反應(yīng)促進(jìn)劑和抗體固定介質(zhì)。

圖5 ECL免疫傳感器構(gòu)建原理Fig.5 Schematic illustration of the construction principle of ECL immunosensors

比率型ECL免疫傳感器在真菌毒素檢測(cè)中亦有報(bào)道。Lv Xiaoyi等[77]構(gòu)建了一種ECL/EC比率型傳感器，其中EC信號(hào)來(lái)源于電極修飾材料Fc-MOF，作為內(nèi)參比信號(hào)保持恒定，ECL信號(hào)來(lái)源于發(fā)光體BPYHBF（一種熒光染料），在競(jìng)爭(zhēng)免疫分析模式下，ECL/EC信號(hào)比值與AFB1濃度之間存在良好的線性關(guān)系。隨后，該團(tuán)隊(duì)以有機(jī)硼復(fù)合微棒（IBPHF）為發(fā)光體，構(gòu)建了一種電位分辨型比率傳感器，IBPHF能在陰極電位（-1.5 V）和陽(yáng)極電位（1.5 V）下分別產(chǎn)生ECL信號(hào)[78]。然而，該研究同時(shí)采用了K2S2O8和TPrA做共反應(yīng)劑，這兩種共反應(yīng)劑產(chǎn)生的自由基會(huì)互相猝滅，導(dǎo)致陰極和陽(yáng)極的ECL信號(hào)不高。Fang Dandan等[76]采用兩個(gè)發(fā)光體建立了一種電位分辨型ECL傳感器，其中g(shù)-C3N4標(biāo)記ZEN抗體作為電極修飾材料，自增強(qiáng)型發(fā)光體ABEI-GSH標(biāo)記人工抗原作為檢測(cè)探針，H2O2為共反應(yīng)劑，可同時(shí)檢測(cè)到陰極ECL（g-C3N4）和陽(yáng)極ECL（ABEI）信號(hào)。

3.3 ECL分子印跡傳感器在真菌毒素檢測(cè)中的研究

分子印跡技術(shù)是一種以目標(biāo)物分子為模板，合成對(duì)其有特異性識(shí)別功能聚合物的仿生技術(shù)，該技術(shù)的核心為分子印跡聚合物（molecularly imprinted polymer，MIP）[79]。在模板分子、功能單體和交聯(lián)劑存在下，受引發(fā)劑、光、電或熱等因素引發(fā)，在模板分子-功能單體主客體配合物周?chē)l(fā)生聚合反應(yīng)，并采用適當(dāng)方法從上述高度交聯(lián)的聚合物中去除模板分子，得到與目標(biāo)分子結(jié)構(gòu)互補(bǔ)的識(shí)別空穴，即為MIP[80-85]。MIP與目標(biāo)物分子的關(guān)系類(lèi)似抗體與抗原，因此MIP又被稱(chēng)為“人工抗體”。與抗體和Apt等生物識(shí)別元件相比，MIP對(duì)酸、堿和有機(jī)溶劑有更高的耐受性，穩(wěn)定性較好[79]。ECL-MIP傳感器將MIP的高度穩(wěn)定性、特異性和ECL的高靈敏性、可控性集為一體，近年來(lái)受到一定關(guān)注。

Zhang Xiuhua團(tuán)隊(duì)[80]在真菌毒素的ECL-MIP傳感器研究中做了系列工作，他們先在電極表面修飾發(fā)光體，隨后加入模板分子（OTA）、功能單體、交聯(lián)劑和引發(fā)劑，UV引發(fā)啟動(dòng)聚合反應(yīng)，在去除模板分子后，得到了MIP，隨后以TPrA為共反應(yīng)劑，實(shí)現(xiàn)了對(duì)OTA的檢測(cè)，檢出限為0.03 ng/mL，檢測(cè)范圍0.1～10 ng/mL。鑒于該傳感器的ECL信號(hào)不高，該團(tuán)隊(duì)對(duì)其進(jìn)行了改進(jìn)，先采用SiO2NPs負(fù)載的（Ru@SiO2）修飾電極，再行制備MIP[81]，由于發(fā)光體的負(fù)載量得以提高，改進(jìn)后的傳感器對(duì)OTA的檢測(cè)靈敏度和檢測(cè)范圍明顯改善，檢出限達(dá)到27 fg/mL。緊接著，他們?cè)诘谝淮胃倪M(jìn)基礎(chǔ)上進(jìn)行了再次改進(jìn)，僅在ECL測(cè)試電解液中加入了CdTe QDs[82]，由于CdTe QDs與Ru@SiO2存在能量轉(zhuǎn)移，傳感界面的ECL信號(hào)強(qiáng)度與第一次改進(jìn)相比提高了約8 倍，但是，CdTe QDs存在于電解液中，與發(fā)光體距離較遠(yuǎn)，能量轉(zhuǎn)移效率低。于是，他們?cè)诘诙胃倪M(jìn)基礎(chǔ)上再次改進(jìn)，將CdTe QDs與共同修飾在SiO2NPs上，以縮短能量受體（CdTe QDs）與能量供體的分子間距離，提高能量轉(zhuǎn)移效率[83]。上述MIP-ECL傳感器均是先將發(fā)光體修飾在電極上，而后在發(fā)光體上合成MIP，發(fā)光體與共反應(yīng)劑被MIP阻隔，導(dǎo)致ECL效率不高。于是，該團(tuán)隊(duì)[84]和Wei Jinliu[85]等均采用共聚合策略，將發(fā)光體與模板分子、功能單體、交聯(lián)劑和引發(fā)劑混合后，于電極表面共聚合制備MIP，因增大了發(fā)光體和共反應(yīng)劑的接觸面積，ECL信號(hào)得以明顯提升。

4 ECL在食品安全檢測(cè)中存在的主要問(wèn)題和挑戰(zhàn)

4.1 生物分子標(biāo)記

構(gòu)建生物傳感器時(shí)，通常需要對(duì)生物分子（Apt、抗原或抗體）進(jìn)行標(biāo)記（或固定）。目前常用的標(biāo)記方法有共價(jià)偶聯(lián)法、非共價(jià)吸附法和自組裝標(biāo)記技術(shù)。共價(jià)偶聯(lián)法反應(yīng)較為劇烈，對(duì)ECL試劑和生物分子活性存在一定程度的破壞；非共價(jià)吸附力較弱，易導(dǎo)致標(biāo)記物脫落；自組裝標(biāo)記技術(shù)中形成的Au-S或Au-N等化學(xué)鍵，在ECL測(cè)試中易受高電位氧化破壞[8]。在ECL中，理想的標(biāo)記方法應(yīng)滿(mǎn)足：1）標(biāo)記條件溫和，且ECL試劑和生物分子之間有適當(dāng)?shù)倪B接臂；2）對(duì)生物分子能夠定點(diǎn)或定向標(biāo)記，以充分暴露其活性位點(diǎn)，減少與目標(biāo)物結(jié)合的空間位阻；3）盡可能提高ECL試劑與生物分子的標(biāo)記比，即在保證生物分子活性的前提下，使每一個(gè)生物分子標(biāo)記更多的ECL試劑；4）標(biāo)記方法簡(jiǎn)單易行，成本低。

4.2 基質(zhì)效應(yīng)

通常，在較高電位下激發(fā)、使用高濃度共反應(yīng)劑的前提下，才能獲得相對(duì)滿(mǎn)意的ECL效率。然而，食品基質(zhì)成分復(fù)雜，其中存在含量較高的如氨基酸、礦物質(zhì)和維生素等電化學(xué)活性物種，可能會(huì)非特異性吸附在工作電極表面，對(duì)ECL測(cè)試產(chǎn)生一定干擾。ECL作為一種快速檢測(cè)手段，不宜引入較為復(fù)雜的樣品前處理過(guò)程，否則將減弱方法學(xué)優(yōu)勢(shì)。目前，研究者主要采用提高傳感器的靈敏度進(jìn)而提高待測(cè)樣品稀釋倍數(shù)的策略消除基質(zhì)效應(yīng)。然而，一些真菌毒素本身也會(huì)在高電位下被氧化[58]，改變自身結(jié)構(gòu)，進(jìn)而影響抗體、Apt或MIP對(duì)其準(zhǔn)確識(shí)別。因此，開(kāi)發(fā)能在低電位下高效激發(fā)的新型ECL體系是非常重要的研究方向，如開(kāi)發(fā)帶隙較小的納米材料類(lèi)發(fā)光體、開(kāi)發(fā)低氧化電位的共反應(yīng)劑或引入高效的共反應(yīng)促進(jìn)劑，以及優(yōu)化它們之間的配伍，是較為可行的思路[86-87]。

4.3 滿(mǎn)足現(xiàn)實(shí)需求

ECL傳感器的研究與開(kāi)發(fā)應(yīng)圍繞靈敏度高、檢測(cè)速度快、成本低和方法簡(jiǎn)單等核心優(yōu)勢(shì)，將其定位為一種可快速、準(zhǔn)確篩查并可在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的重要手段。在ECL傳感器研究中，常通過(guò)引入復(fù)雜的信號(hào)放大系統(tǒng)（如RCA和DNA納米機(jī)器）以提高方法靈敏度。然而，這類(lèi)信號(hào)放大系統(tǒng)依賴(lài)于復(fù)雜的生物反應(yīng)和較多的生物試劑（如多種核酸探針和核酸酶），從而引入諸多不確定性因素，同時(shí)增加了檢測(cè)時(shí)間和成本。如何平衡方法的高靈敏度和易操作性，是ECL在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中需要考慮的實(shí)際問(wèn)題。

檢測(cè)準(zhǔn)確度是檢測(cè)方法最為核心的性能評(píng)價(jià)指標(biāo)之一。比率型傳感器具有相對(duì)高的檢測(cè)準(zhǔn)確度，如前文所述，目前在真菌毒素檢測(cè)中以ECL/EC型傳感器為主，這類(lèi)傳感器在測(cè)試中需對(duì)同一傳感界面重復(fù)施加電位，不僅增加了測(cè)試步驟，也會(huì)改變界面電化學(xué)性質(zhì)。電位分辨型ECL傳感器，即一次電位掃描產(chǎn)生兩個(gè)獨(dú)立的ECL信號(hào)，兩個(gè)信號(hào)反映的是同一生物反應(yīng)過(guò)程和同一傳感界面狀態(tài)。這兩個(gè)信號(hào)可以是同步的，也可以是反向的，具有較好的相關(guān)性，能更準(zhǔn)確地反映待測(cè)物的真實(shí)含量。目前，這類(lèi)模式的比率型傳感器在體外診斷領(lǐng)域發(fā)展迅速，有諸多可借鑒的策略。此外，還有波長(zhǎng)分辨型傳感器，即一個(gè)或兩個(gè)發(fā)光體在電位激發(fā)下，產(chǎn)生兩個(gè)獨(dú)立發(fā)射波長(zhǎng)的ECL信號(hào)，然而，目前多數(shù)設(shè)備仍需重復(fù)掃描分次采集兩個(gè)波長(zhǎng)的信號(hào)，能單次掃描同時(shí)獲得兩個(gè)發(fā)射波長(zhǎng)信號(hào)的ECL設(shè)備是當(dāng)下亟需普及的。

5 結(jié)語(yǔ)

ECL在體外診斷行業(yè)的商業(yè)化，激發(fā)了食品安全領(lǐng)域研究人員的研究興趣。鑒于真菌毒素的高毒性和污染普遍性，在能快速、靈敏、準(zhǔn)確和低成本檢測(cè)的前提下，兼顧檢測(cè)方法的高通量、自動(dòng)化和便攜化，是當(dāng)下ECL研究中較為適合的目標(biāo)。目前ECL在真菌毒素檢測(cè)中的研究尚處于起步階段，理論基礎(chǔ)相對(duì)匱乏。今后應(yīng)圍繞食品基質(zhì)成分的特殊性，研究適合于食品污染物檢測(cè)的新型ECL體系，例如對(duì)食品基質(zhì)有抗干擾作用的ECL發(fā)光體。此外，現(xiàn)有的共反應(yīng)劑本身多是有毒物質(zhì)，開(kāi)發(fā)綠色環(huán)保的共反應(yīng)劑乃至免共反應(yīng)劑ECL體系，也是未來(lái)應(yīng)側(cè)重的研究方向。最后，研究開(kāi)發(fā)以實(shí)際應(yīng)用為目標(biāo)的ECL檢測(cè)方法和設(shè)備，是相關(guān)研究人員未來(lái)努力的方向。