金属有机框架材料在食品检测中应用的研究进展

食品安全问题始终是社会关注的热点之一。为保障食品安全和人类健康,对食品污染物进行检测是控制和消除其所造成风险的关键。因此,开发灵敏、准确的食品污染物检测方法具有十分重要的意义。金属有机框架（metal-organic frameworks,MOFs）是一类由金属离子或金属团簇与有机配体自组装而成的新型多孔晶体材料,具有孔隙率高、比表面积大、结构可调、功能多样等优点,越来越受到学界关注。MOFs可与多种检测技术、样品前处理技术相结合,在食品检测方面具有广泛的应用前景。本文综述了近些年MOFs及其复合物材料在食品检测中应用的研究进展,主要包括作为传感检测材料和作为色谱法样品前处理材料应用的研究,同时对其在食品安全领域中存在的应用问题进行了总结,并展望了其在食品安全领域未来的研究方向。     

金属有机框架材料的制备及其在食品污染物分离分析中的应用

金属有机框架材料(metal-organic framework materials, MOFs)具有高比表面积、高吸附容量、高稳定性、结构可控、孔隙率可调等特点,在储能和转换器件、光催化剂、抗菌药物吸附,以及催化去除污染物等领域应用广泛。其中,在食品污染物的吸附或分析等相关研究领域具有良好的应用潜力。然而, MOFs材料对于食品污染物的吸附和检测,特别是农药残留、重金属污染和抗生素残留等相关研究的系统综述较少。本文详细介绍了MOFs材料的分类、特性及合成等内容,并系统概括了MOFs材料在食品污染物吸附和检测分析中的应用现状,以期为利用MOFs材料开发针对食品污染物的高灵敏性、高选择性的吸附材料和检测分析材料提供参考。     

磁性金属有机骨架材料的合成及其在食品检测前处理中的应用研究

基于结构和功能多样性的磁性金属有机骨架复合材料(MMOFs)开发新型食品样品前处理方法,旨在建立高特异性、高灵敏度、高效率的新型食品检测技术,对于保障食品质量与安全具有重要的意义。金属有机骨架材料(MOFs)是由无机亚基(金属簇、金属离子、中心链)和有机配体,通过配位键形成的三维网状晶体结构材料,因其具有规则的孔隙结构、较大的比表面积和较高的稳定性等优点,被广泛地应用在样品前处理、气体储存与分离、能量转换、光电传导等领域。近年来,磁性金属有机骨架材料(MMOFs)将不同类型的MOFs材料和各种磁性纳米粒子(MNPs)组装在一起,使其不仅具有MOFs材料的优点又增加了磁反应特性,因其选择效果好、响应速度快、生物相容性强、操作简单、可重复利用率高等特点,结合磁性固相萃取(MSPE)技术在食品检测前处理中得到了广泛地应用。文章综述归纳了8种磁性金属有机骨架材料新型制备方法,系统性地总结了MMOFs材料作为MSPE吸附剂在食品检测前处理中的应用,此外还对MMOFs材料未来应用前景和发展方向进行展望。     

MOFs材料可见光催化还原Cr(Ⅵ)的研究进展

金属-有机骨架（MOFs）是由金属离子与有机配体配位构筑的新型结晶性多孔材料,有机-无机杂化及多孔特性赋予MOFs半导体特征和可修饰性。综述了MOFs及其复合材料可见光催化还原印染废水中常见六价铬Cr(Ⅵ)的研究进展,以及提升其性能的后修饰策略。特别是通过引入发色基团、掺杂光敏剂及构建异质结等,提升MOFs可见光催化能力的方法。分析了其光催化还原Cr(Ⅵ)的反应机理和其他因素对光催化性能的影响。总结了提升MOFs可循环使用性能的手段,并对该领域未来的发展趋势进行了展望。     

基于功能核酸的食品重金属污染快速检测进展

食品安全与人类健康息息相关。重金属污染已成为食品安全领域的突出问题,为保证食品安全,构建快速、廉价和可推广的食品重金属污染检测方法显得尤为重要。近年来,以功能核酸为基础的生物传感及分析技术引起了广泛关注。核酶和核酸适配体等功能核酸作为一种新型的生物识别分子,可实现对金属离子的特异性识别,在构建高灵敏、高选择性的食品重金属分析检测平台方面具有巨大的应用潜力。本文综述了功能核酸在重金属(铅、汞和镉)污染检测领域的应用进展,重点介绍了由功能核酸构建的荧光传感器和比色传感器,及功能核酸与纳米粒子复合构建的核酸纳米传感器。此外,考虑到食品重金属离子检测所涉及的区域范围广、样品数量多等问题,本文突出了功能核酸与微流控技术及便携检测设备整合的检测平台,为临场的食品重金属污染分析提供思路。     

磁弛豫开关纳米传感器在食品安全检测中的研究进展

本文简述了磁弛豫开关纳米传感器的检测原理以及基于磁弛豫开关的纳米传感器在食品安全领域的应用。磁弛豫开关传感器是集生物传感、纳米技术、特异性识别等诸多优点于一身的分析检测技术,其主要原理是通过目标物介导的磁纳米颗粒聚集和分散状态引起水分子横向弛豫时间(T_2)的变化而实现对目标物的检测。目前已广泛应用于对重金属离子、有机污染物、蛋白质、细菌以及病毒等的检测。与其他纳米传感器相比,基于磁弛豫开关的纳米传感器不仅不受背景干扰,也不需要繁琐的预处理步骤,具有高通量、快速、简便等诸多优点。     

金属有机框架材料在水产品安全检测中的应用研究进展

由于养殖环境污染严重、养殖过程中使用违禁药品以及水产品携带天然致病菌等问题,水产品安全事件频发,但是因为目标分析物含量低、水产品基质的复杂性、目标分析物与食品成分的相互作用等问题,使得对残留污染物的分离纯化存在很大困难,迫切需要准确度高、精密度高、检测限低的水产品安全检测方法。金属-有机框架材料（metal-organic frameworks,MOFs）是一种多孔晶体材料,具有比表面积大、热稳定性好、表面修饰可调控等特性。MOFs拥有优异的吸附性能并已成功应用于水产品的安全检测。本文概括了MOFs的主要结构,论述了MOFs吸附机理,综述了MOFs在水产品安全检测残留污染物（渔药、重金属、有机污染物）中的应用,旨在为水产品的安全检测提供参考。     

纳米传感器检测重金属离子的研究进展

近年来各类重金属离子污染受到广泛关注。传统的重金属离子监测体系主要依赖于专业的仪器设备,操作费时、设备昂贵、现场快速检测的及时性差、难以满足当前检测工作的需要。鉴于重金属离子检测分析的重要性和紧迫性,寻求简单、快捷的检测方法具有重大的现实意义。随着纳米技术的飞速发展,把纳米材料与光学、电化学、生物学及材料技术结合构建的纳米传感器促进了重金属离子检测技术的快速发展。本文对近几年来常用的几种纳米传感器在重金属检测应用中的研究进展进行了综述,包括:纳米光学传感器、纳米电化学传感器、纳米生物传感器等。本文对基于纳米传感器的检测手段进行了讨论和展望,旨在为重金属离子检测研究的发展提供参考。     

MOFs光催化降解染料和还原Cr(Ⅵ)的研究进展

金属有机框架(MOFs)材料是由中心金属离子/金属簇与多齿有机配体通过溶剂热反应构筑的多孔结晶性固态材料。基于其多孔性、大的比表面积及中心金属节点的半导体特征,MOFs及其后修饰的复合材料在捕获和光化学反应去除水体中有机/无机污染物领域有着广泛的应用。综述了利用MOFs材料对水中染料进行光催化降解和离子光催化还原去除六价Cr(Ⅵ)研究方面的最新进展,并从金属中心/金属簇选择、配体选取,以及与其他活性物种复合进行后修饰改性的角度,提出了提升MOFs应用性能的策略,为印染废水中染料和Cr(Ⅵ)的有效去除提供借鉴。     

DNA酶生物传感器在食源性致病菌检测中的研究进展

食源性致病菌是可以引起食物中毒或以食品为传播媒介的致病性细菌,其广泛存在于各类食品基质中,在食品加工运输过程中可以存活较长时间。人们摄入受污染食品会引发各种疾病,严重威胁人体健康。近年来,基于功能核酸的DNA酶生物传感器凭借其高稳定性、易于合成修饰、成本低廉等技术优势,其在致病菌检测领域得到广泛应用,并产生基于比色、荧光、电化学等致病菌检测技术。该文基于DNA酶生物传感器在食源性致病菌检测中的发展近况,对2种DNAzyme检测机制进行综述,并从分类及应用范围进行介绍,为食源性致病菌检测提供参考。