磁弛豫开关技术在生物检测应用中的研究进展

本文主要介绍磁弛豫开关技术在生物检测应用中的研究进展。磁弛豫开关检测技术是核磁共振技术、纳米技术和生物免疫技术相结合的一种灵敏度高、特异性好、抗干扰能力强的快速检测技术。以修饰了生物配体的磁性纳米颗粒作为磁共振探针,该探针能特异识别某一物质,当与待测物发生特异性结合后,磁性纳米颗粒由分散态变成聚集态,使得水质子的横向弛豫时间(T2)发生改变,从而实现对待测物的检测。目前磁弛豫开关技术已经广泛应用于蛋白质、微生物、核酸、小分子等生物分子的检测,并取得了一定的成果。基于磁学信号的磁弛豫开关检测技术具有抗干扰能力强,适用于复杂基质检测的特点,使得该技术在食品安全、环境检测、临床诊断等领域都有着广阔的应用前景。     

基于适配体的功能化纳米探针在食品安全检测中的应用进展

高灵敏度及特异性的检测方法是保障食品安全的关键。基于适配体的功能化纳米探针为食品危害因子的检测提供了一种新型、高效的分析手段。本文基于适配体的4类纳米传感器:光学、磁弛豫、电化学和其他类型的检测原理,重点论述了适配体的功能化纳米探针在食品安全因子检测方面的应用进展,包括农药、兽药及其残留物,致病微生物,真菌毒素,真金毒素,重金属,生物酶等,并对该方法的发展趋势进行了展望。开发简便、易携带的生物传感器,在纳米粒子上修饰多种适配体以实现对多种危害因子的同时检测,以及开发快速、有效、简单的样品前处理方法,有效避免背景干扰,提高方法的灵敏度和降低检测限,是未来的快速检测的发展方向。     

静电纺丝纳米纤维膜基光化学传感器的制备及其在重金属检测中的应用进展

化学传感器特别是光化学传感器已经被广泛研究,并应用于检测目标物如食品中的重金属。静电纺丝纳米纤维膜由于具有高比表面积、高孔隙率、可控性良好和易功能化等特点,可以被用来固定传感器以提高其灵敏度。本文主要综述静电纺丝纳米纤维膜基光化学传感器的制备及其在重金属离子检测中的应用进展。首先,简单介绍光化学传感器及静电纺丝纳米纤维膜基光化学传感器,随后根据其制备方法的差异分为高分子聚合物化学修饰法、高分子聚合物物理共混法、纳米纤维化学修饰方法和纳米纤维物理吸附方法4类,并分别综述其制备得到的静电纺丝纳米纤维膜基光化学传感器应用于重金属检测的进展,这4类方法各有优势,都具有较好的应用前景。本文将为静电纺丝纳米纤维膜基光化学传感器用于目标物的检测提供指导。     

荧光纳米探针在农药残留检测中的研究进展

免疫分析技术因具有快速、简便和低成本等特点在农药残留监测中发挥着重要的作用。基于纳米材料增敏的荧光免疫传感器因灵敏度高、特异性强等优点,近年来逐渐成为研究热点。本文总结近年来荧光免疫传感器的相关研究进展,针对不同种类荧光纳米探针建立的免疫传感器在农药残留检测中的研究进行综述,重点阐述酶基荧光免疫探针、荧光纳米材料免疫探针、纳米酶基免疫探针和纳米支架型免疫探针的原理、特点及应用现状,并展望荧光免疫传感器在农药检测中的应用前景,旨在为荧光纳米探针在食品农药残留检测中的发展、应用提供参考。     

纳米酶生物传感器在食品质量与安全检测中的应用

纳米酶作为一种酶模拟物具有成本低,稳定性好,灵敏度高等优势,可代替传统酶构建纳米酶生物传感器,操作的简便性使其成为传统检测方法的良好补充工具。该文首先简述纳米酶生物传感器的检测原理,其次概述近年来纳米酶在食品质量与安全检测中的应用实例,最后对其在该领域的应用进行总结与展望。     

纳米生物传感器在食品分析中的应用研究进展

如今食品工业是纳米生物传感器的关键应用领域。功能化的纳米材料可以作为催化剂、固定化平台、光纤标签等,提高生物传感器的性能,使其具有更高的灵敏度、稳定性和选择性。纳米材料,如纳米金粒子、纳米复合物、磁纳米粒、纳米线、碳纳米管、纳米杆及量子点,在生物传感器中具有重要作用,特别是应用于食品检测。该文综述了如今纳米生物传感器在食品检测,特别是在对杀虫剂、病原体和糖类检测中的发展和应用,这些纳米生物系统也有利于研制、开发灵敏度高、适用性强、简便快捷的食品检测技术与方法。     

纳米金比色法在食品安全检测中的应用研究进展

纳米金粒子具有独特的物理、化学特性及较好的生物相容性,是目前现有的纳米材料中应用和研究最多的材料之一,其在诸多领域如生物传感器、表面电化学分析、免疫分析、药物传递以及治疗等方面都具有广阔的应用前景。纳米金具有极高的消光系数和强烈的粒子间距效应,其在分散状态下呈红色,变为交联团聚状态后呈蓝色,依据该特性建立了各种各样的纳米金比色快速检测方法。由于纳米金比色法具有操作简便、成本低廉、结果肉眼可见且灵敏度较高等优点,近年来在分析化学尤其是快速检测领域发展迅速,许多影响食品安全的有害物质可通过直接或间接作用影响纳米金的聚合状态,从而使纳米金比色法在食品安全检测中的应用成为可能。本文综述了纳米金比色法的原理及其在食品安全各类污染物中的检测应用,并总结了该方法面临的问题,提出了将来的发展方向。     

基于金属纳米团簇的荧光传感器在食品安全检测中的应用研究进展

食品安全事件频繁发生,给人类健康造成了极大的威胁和危害,为保证食品的品质与安全,建立灵敏、准确、快速、简单易操作的检测方法尤为重要。金属纳米团簇作为一种荧光纳米材料,具有光稳定性、生物相容性、低毒性等优点,已被应用于细胞标记、生物成像、分析检测等领域。以食源性致病菌、抗生素残留、重金属离子三种广泛存在且毒性较大的食品污染物为例,本文概述了荧光金属纳米团簇在食品安全检测中的应用,包括不同荧光金属纳米团簇的制备方法、对目标物的传感机制、传感器的性能等内容。重点介绍了金属纳米团簇与目标分析物间的相互作用机制,以期为食品中污染物荧光检测法的构建提供一定的理论基础;同时为进一步拓展金属纳米团簇在食品分析检测领域的应用提供新的思路。     

电化学纳米免疫传感器在食品安全检测中的应用展望

电化学纳米免疫传感器具有检测快速、灵敏、操作简单等优点,在医药、食品、环境及生命科学等领域显 示了巨大的应用潜力。本文分析比较了电化学纳米免疫传感器与分析化学仪器检测、免疫检测、以聚合酶链式反应 为基础的分子生物学测定技术和基于表面等离子共振、生物薄膜干涉技术的检测方法的优缺点,讨论了电化学纳米 免疫传感器本身所面临的免疫结合信号放大处理和商业化应用的两个关键问题,最后,概述了纳米材料在免疫传感 器中的应用及电化学纳米免疫传感器在食品检测中的应用并对其在食品检测领域的未来发展作了展望。     

基于荧光生物传感器的真菌毒素检测方法研究进展

综述了荧光型真菌毒素检测生物传感器的研究进展,重点介绍了荧光型真菌毒素检测生物传感器的设计及其灵敏度、特异性等性能,分析了黄曲霉毒素等主要毒素的免疫荧光传感器和适配体荧光传感器的检测方法,提出将来的研究可以针对纳米材料/纳米复合材料的表面化学调节,设计用于检测各种分析物的目标特定无标签分析方法,实现毒素的多种同时检测。     

表面等离子体共振传感器在食品安全检测中的应用

表面等离子体共振(surface plasmon resonance,SPR)传感器是利用物理光学现象实现对待测物进行快速检测的一种超灵敏检测仪器。近年来因其无需标记、灵敏度高、检测速度快、试剂用量少和可实时监测等优点在食品安全检测领域得到了广泛的关注。本文主要介绍SPR传感器的原理及其在食品安全检测中的研究现状,重点展示了SPR生物传感器近年来在食品安全检测方面的应用,主要包括在农兽药残留、致病菌、重金属以及生物毒素等方面的应用现状,阐述了SPR传感器在食品安全检测领域的优势及发展趋势。     

铂壳金核纳米酶介导的磁弛豫免疫传感器快速检测食源性沙门氏菌

构建了一种基于铂壳金核(Au@Pt)纳米酶介导顺磁离子价态转变的磁弛豫免疫传感器,并用于鸡蛋中沙门氏菌的快速、高灵敏检测。首先通过微波水热法合成了稳定性高、催化性能强的Au@Pt纳米酶,并利用其过氧化氢类酶活性催化过氧化氢(H₂O₂),而剩余的H₂O₂可将MnO₄^-还原为Mn²⁺。由于MnO₄^-/Mn²⁺两者之间磁信号差异显著,可实现H₂O₂的定量分析。结合免疫反应,沙门氏菌浓度与“检测抗体-Au@Pt纳米酶”含量呈正比,而Au@Pt纳米酶可调控H₂O₂介导的MnO₄^-/Mn²⁺转化体系,进而控制磁信号的变化,最终实现沙门氏菌的定量分析。本方法的检出限为50 CFU/mL,线性范围为1×10²～5...     

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。     

纳米酶在食源性微生物检测中的应用进展

食源性微生物污染物分布广泛存在于各种食物中,所造成的食品安全问题直接威胁着人类的健康。纳米酶是新一代人工合成酶,因其既具备纳米材料的比表面积大、活性位点多、吸附能力强等特点,又兼具天然酶的高催化性能,并且还有稳定性高、易于表面修饰、生物兼容性好等诸多优点,使得其在杀菌抗炎、环境治理、分析检测、绿色合成等领域受到越来越多的关注。利用比色,拉曼,电化学等多种传感测试手段,结合纳米酶的高催化性能,可将微弱的检测信号放大,从而实现低含量组分的现场快速测定。随着人们对纳米酶催化性能与结构之间的关系研究的深入,越来越多的功能性纳米酶被相继开发,必将带动高效快速检测技术的发展。本文综述了近年来基于纳米酶的食源性微生物的传感策略的最新进展,着重于不同类型纳米酶的检测机制以及在食源性微生物检测方面的研究现状,并探讨了其未来可能的发展方向,为基于纳米酶的食源性微生物传感设计提供理论依据,为相关技术的发展提供新思路。     

基于贵金属纳米酶的比色传感技术在食品安全检测中的应用

纳米酶是一类具有生物催化功能的纳米材料,其中贵金属纳米酶具有独特高表面积、电子磁性和光学性质的优势,还具有与蛋白质和寡核苷酸结合的能力,广泛应用于食品安全检测;比色传感技术具有简单、低成本和可视化等优势。基于贵金属纳米酶结合比色传感技术,已经成为研究热点。本文综述了国内外基于贵金属纳米酶的比色传感技术在食品安全检测中的应用,重点阐述了贵金属纳米粒子传感器、贵金属结合非贵金属粒子传感器、贵金属结合有机材料传感器以及特殊贵金属材料传感器的特点及应用,并对未来发展前景提出展望和建议,以期为开发简单、高效、低成本的食品安全比色传感快速检测方法提供参考。     

有害气体检测的电化学技术研究

空气污染是近年来威胁人们健康的重要问题。近年来空气质量已经引起诸多学者关注。对有害气体进行检测,为人们健康提供保障,也成为当下亟待解决的问题。基于此,为了满足实际的需求,笔者阐述电化学气体传感器、检测原理以及具体的应用,并以检测原理的不同,简单对有害气体电化学检测的方法进行概述,探究电化学气体传感器对多种气体的应用途径,为电化学发展及其蕴含的潜力提供了重要的理论依据。     

核酸适配体在样品前处理技术中的应用

核酸适配体是通过指数富集配体系统进化技术经体外筛选得到的可以特异性地识别目标物的一段短的单链寡核苷酸序列。与抗体相比,适配体具有性质稳定、易化学合成、易化学修饰、分子量小和目标分子广泛等优点,目前在生物传感器、毛细管电泳、物质分离富集以及医疗诊断等领域得到了广泛应用。本文重点介绍了核酸适配体在固相萃取、磁分离、亲和色谱及微流控分离分析等样品前处理技术中的应用,并对其应用现状和发展前景进行了综述。     

顺磁离子介导磁弛豫生物传感器评定鱼肉新鲜度

构建一种新型的顺磁离子价态转换介导的磁弛豫生物传感方法,用于鱼肉中次黄嘌呤和组胺的快速检测,进而评定鱼肉的新鲜度和品质。通过利用次黄嘌呤和组胺被酶催化分解产生的过氧化氢的还原性和氧化性,诱导不同价态顺磁离子（Mn（VII）/Mn（II）和Fe（II）/Fe（III））的转化,使磁信号发生变化,实现次黄嘌呤和组胺的定量分析。结果表明：顺磁离子介导的磁弛豫生物传感器能够实现次黄嘌呤和组胺的高灵敏检测,次黄嘌呤和组胺的线性范围分别为0.525～1 050 μmol/L和5～1 000 μmol/L,检出限分别为0.17 μmol/L和2.34 μmol/L,且在鱼肉样本检测中与高效液相色谱法一致性良好。该传感器灵敏度高、检测速度快、成本低,在鱼肉及相关产品新鲜度评定和品质控制方面具有良好的应用潜力。     

核酸适配体-纳米金可视化检测盐酸克伦特罗

建立了一种基于核酸适配体识别-纳米金显色的盐酸克伦特罗可视化检测方法。通过合成纳米金、适配体、适配体互补链以及适配体-纳米金探针和互补链-纳米金探针,利用纳米金的变色效应,构建了盐酸克伦特罗的简单、快速、高灵敏度检测方法。当待测物中含有目标物时,适配体与目标物结合,纳米金呈现游离状态,在一定的盐浓度下,纳米颗粒发生聚集,纳米金颜色发生变化;当待测物中不含目标物时,适配体与适配体互补链互补杂交,形成稳定的网络结构,溶液颜色不发生变化。分别对适配体、互补链与纳米金连接的陈化盐浓度、适配体与互补链浓度、显色体系盐浓度等参数进行了优化。在优化的条件下,盐酸克伦特罗在1～1000 ng/mL浓度范围内,呈现良好的线性关系,回归方程为y=0.023x+0.362(R2=0.991),最低检测限为1ng/m L。对猪肝实际样品的加标回收率为83.5%～101.8%。该方法简单、准确、可靠,可用于实际样品的检测分析。     

核酸适配体生物传感技术在食品污染物检测中的应用

核酸适配体生物传感技术是近些年发展起来的一种新的检测技术,具有靶向性强、灵敏度高、价格低廉等优点,被广泛应用于医药工业、生物医学、环境分析、食品分析等领域。其中,在食品分析领域主要体现在农残、重金属、食品添加剂以及生物毒素等检测方面。本文首先介绍了核酸适配体的概念、筛选方法、核酸适配体传感器优点,重点从传感器的设计、传感检测原理、检测性能等方面综述了核酸适配体生物传感器在Pb~(2+)等食品污染物检测中的应用;最后对核酸适配体生物传感器的发展趋势进行了展望。