电化学生物传感器在有机磷农药分析中的应用

农业生产中有机磷农药的大量使用导致农产品中农药残留问题,对人类健康产生了严重的危害。因此,建立快速、灵敏的有机磷农药残留分析方法,具有重要的研究意义。近年来,电化学生物传感器因具有灵敏性高、选择性好、制备成本低、操作简单、携带方便、抗干扰性强等优点而被广泛用于农药残留分析,成为食品安全快速检测技术重要的发展方向之一。本文主要综述了目前国内外检测有机磷农药的电化学生物传感方法。简要介绍了生物传感器的概念、检测原理,重点讨论了电化学酶生物传感器(乙酰胆碱酯酶、丁酰胆碱酯酶、磷酸水解酶)及电化学免疫生物传感器在检测有机磷农药分析中的应用,并对各类传感器的检测原理、最新进展及存在的优、缺点进行了阐述,最后对电化学生物传感器存在问题的解决途径及未来发展方向进行了展望。     

电化学免疫传感器在食品安全检测中的研究进展

近年来,随着免疫测定技术与传感技术的发展,人们开发了以固定化抗体(抗原)为识别元件,基于特异性的免疫反应原理的免疫传感器.随着电化学免疫传感器在各方面的广泛应用,关于提高它的性能、优化其检测方法的研究也越来越多.电化学免疫传感器具有独特的优势,如选择性好、灵敏度高、检测速度快等,因此在食品安全中得到了广泛应用.本文介绍了电化学免疫传感器的分类及其基本原理,根据检测信号的不同,将其分为电位型、电流型、电导型免疫传感器.综述了电化学免疫传感器在食品安全检测(致病菌、毒素、农药残留、药物残留等)中的研究现状及应用进展,并对电化学免疫传感器的应用前景进行概括.     

纳米基电分析生物传感器在食品兽药残留检测中的研究与应用进展

食品中兽药残留是引起食品安全的关键问题之一,开发快速准确检测食品中兽药残留的方法势在必行。近年来,为提高传感器的灵敏度和稳定性,基于纳米材料的电分析生物传感器成为分析领域的热点。但目前绝大多数电化学生物传感器的研究还处于基础研究阶段。本文主要综述了基于纳米材料的电分析生物传感器在食品中兽药残留检测方面的研究和应用进展,主要包括电化学生物传感器、电化学发光生物传感器和光电化学生物传感器。在采用近似的流程对同一种物质进行检测时,光电化学方法获得的检测限通常比电化学方法低一个数量级。由于利用了电信号响应,光电化学检测仪器设备简单、价格低廉且更易于微型化。     

电化学传感器测定食品中亚硝酸盐的研究进展

综述了近年来电化学传感器测定食品中痕量亚硝酸盐的研究进展,着重介绍了应用于肉制品、乳制品和蔬菜亚硝酸盐检测中的电位型电化学传感器和电流型电化学传感器等电化学传感器,对其测定原理、测定参数及其使用范围等进行了详细的阐述,并分析比较了各种传感器的优劣;展望了电化学传感器测定食品中痕量亚硝酸盐的应用前景.     

细胞生物传感器在食品风味评价中的研究进展

食品风味是优质食品的重要属性,味觉和嗅觉感知很大程度决定了消费者对食品的接受度。传统的食品风味评价方法包括人工感官、智能感官、仪器分析等。人工感官分析可靠性高,但味觉易疲劳且存在主观性;智能感知仪器结构复杂,其工作原理与实际味觉传递也存在一定差异,导致其应用存在一定局限性。基于细胞的传感器法是以活细胞作为敏感元件,与换能器以及信号处理装置结合,从而对食品风味进行检测、评价的一种新方法,具有灵敏度高、选择性好、响应快等特点,是生物传感器的研究热点之一。本文结合近年来研究成果简单阐述细胞传感器的概念与基本结构,重点讨论细胞传感器在味觉及嗅觉评价领域中的研究成果与应用,阐释其在实际应用中感受与传导的机制,总结已获取食品的风味感知信息,最后讨论细胞传感器在发展中存在的问题并提出未来可能的发展思路。     

电化学生物传感器及其检测大肠杆菌的研究

电化学生物传感器因其在微生物快速检测方面的独特优势,在过去数十年内被各领域学者们广泛研究。大肠杆菌广泛分布于自然界中,通常作为水体系统污染情况指示菌。该文综述电化学生物传感器的检测技术及其检测原理,介绍基于传感原理的电化学生物传感器用于检测大肠杆菌的研究进展。     

酶基生物传感器在快速检测中的研究进展

酶基生物传感器是一种以酶作为生物识别元件的生物传感器, 具有灵敏度高、专一性强、检测限低、选择性好、操作简单、便于携带和可室外在线连续监测等优点, 是最早实现商品化的一类生物传感器。目前, 酶基生物传感器研究广泛并已成功应用于各个领域, 包括环境监测、食品安全检验、生物医学检验等领域。随着环境污染、食品安全等问题的加剧, 现场快速检测技术的需求不断增大。因此, 研究酶基生物传感器具有重要的意义。本文介绍了酶基生物传感器, 阐述了酶基生物传感器的相关概念和原理, 总结了电化学酶基生物传感器、光学酶基生物传感器和其他酶基生物传感器在快速检测中的研究现状, 并展望了酶基生物传感器未来的研究方向。     

电化学生物传感器在农药残留检测中的应用研究进展

农药残留问题已对环境和人类健康造成严重威胁。因此,建立快速、灵敏、高效的农药残留检测方法势在必行。电化学生物传感器具有灵敏度高、选择性好、操作简便、成本低等诸多优点在分析领域有着广泛的应用。对农药残留检测中的样品前处理技术及电化学生物传感器应用的国内外最新进展进行了总结。     

电化学生物传感器在黄曲霉毒素检测中的研究进展

黄曲霉毒素是黄曲霉和寄生曲霉的次级代谢产物,具有剧毒性和严重的致癌性、致畸性和致突变性,摄入受黄曲霉毒素污染的农作物和食品会对人类和动物的身体健康造成极其严重的危害。基于十年来国内外的研究成果,从电化学传感机理方面概述了电化学生物传感器在黄曲霉毒素检测中的发展现状和应用前景,介绍了各类电化学生物传感器的工作原理、制备方法和检测性能。电化学生物传感器相比于传统的黄曲霉毒素检测方法,具有检测时间短、操作简单、成本低、便于微型化等优势。金纳米颗粒、碳纳米管等纳米材料的使用将进一步提高电化学生物传感器的灵敏度以及抗原或抗体的固定效率。超微电极技术、传感器阵列技术以及微流控技术的应用也将进一步提高电化学生物传感器在毒素检测中的性能。     

PVC薄膜味觉传感器阵列的实验构建

以PVC薄膜传感器为基础,通过分别修饰胆酸、二茂铁、三月桂胺、油酸、王冠醚、胆固醇、四苯硼四丁基胺等7种不同脂质,构建PVC修饰薄膜味觉传感器阵列。对酸、甜、鲜味群溶液采用开路电位方法检测,并进行聚类分析表征。研究结果表明:修饰剂和味觉溶液不同,可引起界面电位发生不同程度地增减变化;使用聚类分析图可将不同味觉类群溶液依据样本相似程度的大小进行直观地区分,为人工智能味觉系统的实现提供了一个可行的技术手段。     

电化学生物传感器在黄曲霉毒素检测中的应用研究进展

黄曲霉毒素具有高毒性和致癌性,极易污染各种食品和农产品,因此建立快速有效的分析方法对于其监测和检测具有重要意义。电化学生物传感器以其操作简便、成本低廉、灵敏度高、特异性强、无需对样品进行复杂处理等优势,在黄曲霉毒素检测中得到了广泛应用。文章综述了免疫传感器、核酸适体传感器、酶传感器在黄曲霉毒素中的应用及研究进展,并对电化学生物传感器在黄曲霉毒素中的应用前景进行展望,为进一步发展简便、快速、灵敏的新型电化学传感器提供参考。     

智能感官分析技术在食品风味中的研究进展

食品风味是决定食品品质的关键指标,也是影响消费者购买意向的重要属性。传统的食品风味评价方法依赖于人工感官、智能感官、仪器分析等。仪器分析技术可以定性定量检测食品中特征风味物质,但无法展示食品的味觉和嗅觉等感官信息,不能实现综合评价食品风味品质;人工感官分析可靠性高,但易受主观性影响且再现性差;智能感官分析技术则基于人类感官仿生技术开发,将传感器阵列与数据处理单元以及模式识别系统结合,从而对食品风味进行检测、评价,具有快速检测、操作简便、精密度高、再现性好等优势,备受研究者青睐。本文在简要介绍了电子鼻、电子舌和电子眼等智能感官技术概况的基础上,综述了智能感官技术在食品风味品质评价、食品新鲜度检测、食品真实性鉴别、产地溯源检测及其他检测方面的研究现状,探究了智能感官技术结合仪器分析技术、数据分析方法的研究进展,并讨论了现有研究的局限性及未来研究发展方向,以期为智能感官分析技术在食品风味评价的应用及深入研究提供理论依据和数据支撑。     

基于电子舌与人工感官的茶叶滋味属性参考物呈味强度相关性分析

目的:探究电子舌和人工感官对茶叶滋味属性参考物呈味强度的相关性。方法:以奎宁、明矾、谷氨酸钠、蔗糖和柠檬酸依次为苦、涩、鲜、甜、酸滋味属性参考物,在觉察阈值基础上,分析各滋味属性参考物电子舌和人工感官的浓度—呈味强度关系及其相关性。结果:奎宁苦味觉察阈值为0.015 mg/mL、对应电子舌响应值为4.91;明矾涩味觉察阈值为0.01 mg/mL、对应电子舌响应值为3.32;谷氨酸钠鲜味觉察阈值为0.03 mg/mL、对应电子舌响应值为1.32;蔗糖甜味觉察阈值为0.4 mg/mL、对应电子舌响应值为18.07,柠檬酸酸味觉察阈值为0.04 mg/mL、对应电子舌响应值为6.18。各滋味属性参考物的人工感官和电子舌浓度—呈味强度均呈一定函数曲线关系,符合Weber-Fechne定律;在所选浓度范围内,柠檬酸(酸味)和蔗糖(甜味)电子舌呈味强度与人工感官强度呈正相关,奎宁(苦味)和明矾(涩味)电子舌呈味强度与人工感官强度呈负相关。结论:茶叶中5种滋味属性参考物电子舌检测与人工感官浓度—呈味强度具有一定相关性。     

基于核壳型量子点的生物传感器在真菌毒素检测中的应用进展

真菌毒素是真菌产生的有毒次生代谢物,其广泛存在于被污染的食物中,其中黄曲霉毒素已被认定为天然存在的剧毒致癌物。鉴于真菌毒素污染给人类健康与安全带来的风险与危害,发展低成本、快速、高效的检测方法以确保食品安全,具有重要的现实意义。已有大量研究者构建了基于单一量子点或其他荧光材料为荧光探针的生物传感器用于检测真菌毒素,并且从材料、检测方法和生物传感器等角度进行了详细的检测。然而,这些传感器在应用于真菌毒素检测时仍存在荧光探针易团聚、荧光性能不稳定、耐光漂白性能差等一种或多种局限,而基于核壳型量子点的新型生物传感器具有信号增敏、性能稳定、选择性好等优点,已成为构建真菌毒素检测新方法的热点研究内容。然而,目前并没有系统的去阐述核壳量子点构建的生物传感器在真菌毒素中的应用,因此,为了弥补该领域综述的空缺,本文主要从基于核壳量子点构建的免疫电化学发光传感器、适配体ECL传感器、免疫荧光传感器、适配体荧光传感器和试纸条传感器在真菌毒素中的应用进展进行阐述,本文首次系统地阐述了核壳型量子点生物传感器在粮油食品真菌毒素分析检测中的研究进展,以期为同类研究提供一定的理论依据。     

Peptide-Based Surface Plasmon Resonance Biosensor for Detection of Staphylococcal Enterotoxin B

A label-free biosensor based on surface plasmon resonance (SPR) has been developed to evaluate the potential of peptide ligands as biorecognition molecules for the detection of bacterial toxins. A 24-mer peptide, previously identified from a phage display library and modified for better binding, was used for the detection of staphylococcal enterotoxin B (SEB). The peptide was immobilized covalently onto the gold-coated surface modified with self-assembly monolayer. The limit of detection (LOD) for SEB was found to be 20 μg/mL. The selectivity of the peptide-based sensor for SEB was verified by injecting bovine serum albumin (BSA), and the sensor response for the BSA was negligible. Further, to probe the effectiveness of the sensor in complex food environments, it was tested with milk samples spiked with SEB, showing that it is applicable to complex food matrices. The results of this study demonstrate the potential of peptides, selected from phage display libraries, as recognition agents for detecting bacterial toxins using biosensors.     

稻米粒形与外观品质计算机视觉检测技术研究进展

计算机视觉技术对稻米粒形、外观品质的检测与人工检测相比,具有客观、快速、精确度高等优点。通过综述近年来计算机视觉技术对稻米粒形、外观品质的研究进展,阐述了计算机视觉技术在检测稻米粒形、垩白粒、裂纹粒、黄粒米的实现方法以及发展前景。     

微生物传感器在食品分析中的应用

微生物传感器是以活体微生物细胞为感应元件, 感应需要测定的靶标物质浓度并按照一定规律转换为可识别信号的检测装置。早期的微生物传感器以微生物测定和微生物电极的形式出现, 近年来随着分子生物学和合成生物学技术的进步, 基因工程类微生物传感器迅速发展, 并且由于其成本低、使用便捷、功能扩展性强等优势, 使其在食品安全领域具有良好的应用潜力。本文介绍了微生物传感器的发展历程和基本原理, 总结了微生物传感器在食品安全检测、食品品质分析、食品安全毒性评估、食品污染脱毒等方面的最新研究成果, 分析了微生物传感器发展趋势和当前的技术瓶颈。本综述可为食品安全快速检测技术研究和应用人员提供信息和技术参考, 推动微生物传感器领域的进一步发展。     

电子舌在工夫红茶甜纯滋味特征评价中的应用

为了更客观、快速、准确地评价工夫红茶的甜纯滋味特征,首先以专家人工感官审评为依据,根据茶汤滋味特点将工夫红茶分为甜纯、纯正、欠纯3?组。然后采用电子舌分析并结合多元统计分析手段综合评价茶汤滋味,并建立甜纯滋味判别方程。最后,对验证集中的工夫红茶开展电子舌分析进行验证。结果表明：基于电子舌响应的主成分分析、偏最小二乘判别分析揭示电子舌可有效区分滋味甜纯或非甜（纯正、欠纯）工夫红茶,且影响甜纯滋味识别的关键电子舌传感器为SWS甜味传感器（P＜0.001,单因素方差分析）。基于二元逻辑回归构建甜纯滋味判别预测方程,且整体预测准确率达93.8%。此外,验证集茶样的电子舌分析结果进一步证实电子舌用于评判工夫红茶甜纯滋味的有效性。综上,本研究采用电子舌技术实现了对工夫红茶甜纯滋味特征的快速、准确判别评价,为后续茶叶滋味特征成分的研究提供理论依据,亦可为茶汤滋味的客观、智能评价提供依据。     

乳糖生物传感器在乳品安全检测中的研究进展

从固定酶的种类、固定化材料的选择以及高灵敏检测信号的获得方式3方面介绍了乳糖生物传感器制作的研究成果,阐述了传感器在制作过程中存在的问题及乳糖实时检测方面的研究现状,并对乳糖生物传感器作为乳品实时检测的应用进行展望。     

生物传感器研究进展及其在食品检测中的应用

生物传感器是1种将生物信号转化为电信号的传感装置,迄今已经有50多年的发展历史。生物传感器从早期通过检测代谢产物的第1代生物传感器发展到可以实现直接电化学的第3代生物传感器。由于自身出色的性能,生物传感器得到了广泛的应用,各种新的技术也层出不穷。在食品分析领域中,生物传感器被广泛用于农兽药残留、真菌毒素、微生物及病毒以及其他污染物的检测。本文梳理了近年来生物传感器在食品检测中的广泛应用,并对未来生物传感技术在食品中发展作出了展望。