用于农残快速检测的离心式微流控芯片研制

基于酶抑制原理结合光度分析方法,研制一种预存储生化试剂的离心式微流控芯片。设计制作的一次性微流控CD芯片集成进样、酶抑制反应、显色反应及检测单元,结合自行研制的便携式分析装置,可以同时检测12个样品,能够实现对大批量农产品中有机磷和氨基甲酸酯类农药残留进行现场、快速、高通量检测。结果表明:与传统农残快速测定仪比较,微流控芯片农残速测系统操作单元集成度高,可以实现农残检测流程的自动化,样品及试剂消耗量降至传统速测方法的约1/20,同时检测灵敏度、重复性和准确性整体优于传统农残快速测定仪,可以满足基层非专业人员针对大批量样品农药残留的筛查需求。     

基于酶联免疫法检测盐酸克伦特罗的微流控系统

基于微流控技术和酶联免疫法的原理建立动物性食品中盐酸克伦特罗残留的检测技术,确保食品安全。设计制作的微流控芯片结合搭建的微流控酶联免疫实验平台,可以实现对动物性食品中盐酸克伦特罗的现场、简便、快速的免疫反应和检测。结果表明:通过在芯片上包被盐酸克伦特罗抗原,由实验平台自动完成进样、清洗过程,30 min内即可实现对盐酸克伦特罗的快速检测。标准品检测范围为(0.10~8.10)ng/m L,加标回收率在95.5%~107.3%之间。使用微流控盐酸克伦特罗残留检测芯片系统,具有快速、自动化程度高、灵敏度高、成本低、方法学性能良好等优势,特别适用于非专业人士进行盐酸克伦特罗残留的现场、快速检测。     

用于水产品中甲醛、双氧水和二氧化硫同时快速检测的微流控芯片系统研制

基于微流控技术与分光光度法,研制了一套用于水产品中甲醛、双氧水和SO_2快速检测的微流控芯片系统。该系统在一次性扇形微流控芯片上集成了进样、显色反应及检测单元,每张芯片可同时检测甲醛、双氧水和SO_2三种指标。结果显示,微流控芯片系统能够在5 min内实现对水产品中甲醛、双氧水、SO_2三种指标的准确检测,检出限分别可达到0.3、0.4、0.2 mg/L,回收率在92.38%～107.98%,相对标准偏差均低于4%。微流控芯片系统能够实现对水产品中甲醛、双氧水和SO_2进行现场、快速、全自动、高通量检测,适合基层非专业人员开展筛选需求,体现了微流控芯片在食品快速检测应用中的巨大潜力。     

基于光度法快速检测余氯的微流控系统

基于微流控技术和分光光度法的原理,研制1种用于余氯快速检测的微流控芯片。设计制作的一次性微流控芯片内部预存储二乙基对苯二胺试剂,在搭建的实验平台上可以完成自动进样、反应和显色的过程。余氯的快速检测在2 min内即可完成。余氯检测的线性范围为(0.02～6)mg/L,加标回收率为92.1%～107.0%,可以满足余氯快速检测的需要。采用余氯快速检测的微流控芯片系统,有利于实现余氯检测流程的全自动化和检测设备的微型化,特别适合非专业人员进行余氯的快检。     

比色纸芯片在食品安全快速检测中的应用

微流控纸芯片是一种新兴的集成化、便携化、低成本化的检测技术。在设计过程中,可以与传统检测方法结合,实现更多应用场景下的检测,其中结合比色法的微流控纸芯片具有成本低、检测快、易于携带、结果易于分辨等特点,可以满足大批量、短时间检测的需求,被广泛应用于环境检测、质量控制、临床诊断等领域。本文主要介绍了比色法微流控纸芯片的制作工艺、检测方法及其在食品检测领域的应用,包括食品成分分析、农药残留、致病菌、重金属及食品添加剂的检测等,同时对比色法微流控纸芯片的加工技术与应用前景进行了展望。     

微流控纸芯片在食品安全快速检测中的应用

微流控纸芯片,又称纸芯片,是用纸张代替了传统的微流控基底材料并将生化反应微缩于几平方厘米大小的纸上,构成的微型实验室分析系统。由于其低成本、便携性、热稳定性等优势,在质量控制与快速检测领域展现出了独特的创新和潜力。本文综述了纸芯片近几年在食品质量安全快速检测方面的研究进展,主要介绍了传统二维纸芯片制备过程中选择的纸质基材、微流控芯片亲水/疏水材料与技术和表面改性,深入三维结构纸芯片的流体通道构造,通道微阀、折叠等流体控制方式;重点介绍了2016—2022年纸芯片在食品质量安全快速检测方面(农兽药残留检测、致病菌检测、农药残留检测和食品掺假鉴别)的最新应用进展,并讨论其在未来的发展趋势与目前所面临的挑战,以期为纸芯片在食品安全检测领域的发展提供有效参考。     

微流控芯片在食品安全分析中的应用

微流控芯片(Microfluidic Chip)作为微型全分析系统的核心,具有高效分离、快速分析、低试剂消耗、设备微型化、单元集成化等特点,为食品安全分析提供了一种崭新的技术工具和平台。就微流控芯片技术在食品添加剂、重金属、农药残留、抗生素残留等食品化学危害分析中的应用作简要的综述。     

用于五种动物源性成分快速检测的离心式微流控芯片系统研制

基于离心力驱动原理与重组酶介导扩增技术,研制了一套用于牛、羊、猪、鸭、鸡源性成分快速检测的离心式微流控芯片系统。设计制作了扇形微流控芯片和配套使用的密封盖片、芯片托盘装置,同时搭建了集恒温控制平台、流体控制模块和光电检测模块于一体的便携式微流控速测仪,可实现动物源性成分的核酸恒温扩增及荧光检测。每次可同时检测5个样本,每个样本可同时检测5种指标。考察结果显示,离心式微流控芯片系统可检出牛、羊、猪、鸭、鸡源性成分的最小质量分数分别为1%、1%、0.1%、0.1%、1%,能够在30 min内实现半定量检测,具有快速、自动、高通量的特点,显示了离心式微流控芯片可快速检测肉制品掺伪的潜力。     

6种农药多残留快速检测芯片的研制

目的 研制6种农药多残留快速检测芯片试纸条。方法 以硝酸纤维素膜为载体,农药抗原为捕获探针,时间分辨荧光微球为标记材料,通过对荧光微球粒径、硝酸纤维素膜、样品垫等反应条件进行优化,制作了一种包含6种抗原抗体组合的免疫芯片。结果 该免疫芯片可同时检测甲氰菊酯、多菌灵、克百威、吡虫啉、辛硫磷、灭蝇胺6种农药。本方法对6种农药的检测限分别为1 mg/kg、2 mg/kg、0.02 mg/kg、1 mg/kg、10 mg/kg、0.5 mg/kg;假阴性率、假阳性率均为0,准确度较高。结论 本研究为农药多残留快速检测分析提供了技术支撑,具有良好的实用价值。     

微流控芯片中亚硝酸盐的图像分析方法研究

为快速检测亚硝酸盐含量,提出一种基于图像分析技术的微流控芯片中亚硝酸盐快速检测方法,微流控芯片中设计两级反应池分别进行亚硝酸盐的初级反应和显色反应,采集显色反应后的图像并进行图像处理,提取显色反应图像,计算相对灰度值表征亚硝酸盐浓度。结果表明,亚硝酸盐溶液在0.5~10 mg/L浓度范围区间,所测显色溶液的相对灰度值与亚硝酸盐浓度呈线性关系,决定系数是0.9927,检出限为0.8 mg/L,检测时间小于10 min;对自来水和腊肉中的亚硝酸盐进行了测定,加标回收率在94.1%~108.0%之间。该方法拓展了微流控芯片中溶液浓度检测方法,具有简便、快速、准确的显著特点。     

固相萃取-气相色谱法检测金银花中9 种拟除虫菊酯农药残留

采用固相萃取净化,气相色谱电子捕获检测器检测,建立了金银花中9 种拟除虫菊酯农药残留量的检测方法。金银花样品经正己烷涡旋振荡提取、TPH固相萃取柱净化后,用气相色谱检测。9 种拟除虫菊酯农药的线性范围在0.01～0.8 mg/L,平均回收率为82.8%～104.6%,相对标准偏差为3.5%～5.7%,检出限为0.002～0.005 mg/L。该方法灵敏、准确,适用于金银花中9 种拟除虫菊酯类农药残留量分析。     

气相色谱-质谱联用结合QuEChERS法快速筛查大米中多种农药残留

采用QuEChERS方法结合气相色谱-质谱联用建立大米中是否存在敌敌畏、草灭达、氧化乐果、五氯硝基苯、敌稗、甲基毒死蜱、杀螟硫磷、甲基吡啶磷、马拉硫磷、毒死蜱、稻丰散、腐霉利、丁草胺、稻瘟灵、三唑磷、联苯菊酯和溴氰菊酯17 种农药的快速筛查方法。样品采用体积分数1%冰乙酸-乙腈提取、无水硫酸镁与氯化钠盐析,经N-丙基乙二胺和十八烷基键合硅胶净化,气相色谱-质谱检测,NAGINATA™软件分析。结果表明：17 种农药在大米中检出限为0.002～0.050 mg/kg。在0.05、0.10 mg/kg和0.20 mg/kg添加水平的平均回收率为80%～110%,相对标准偏差为1.7%～12.3%。该方法耗时短,操作便捷、快速且可靠,适合大米中多种农药残留的快速筛查。采用本方法对25 份大米样品进行测定,检测出毒死蜱、三唑磷和稻瘟灵3 种农药残留,残留量均显著低于GB 2763-2014《食品中农药最大残留限量》规定的限量标准。     

基质固相分散萃取-气相色谱-串联质谱法同时测定蔬菜中195 种农药残留

目的：建立一种蔬菜中195 种农药的气相色谱-质谱检测方法。方法：样品用乙酸乙酯匀浆提取后,经基质固相分散萃取法净化,气相色谱-质谱仪的选择反应监测模式-进行测定,内标法定量。结果：在0.01～1.00 mg/L质量浓度范围内,所有农药的线性相关系数均大于0.99,方法的定量限范围为1.9～25.5 μg/kg。分别在菜心、生菜、黄瓜、芹菜、土豆等蔬菜中进行3 个添加水平（10、20、100 μg/kg）实验,平均回收率为37.6%～136.7%,相对标准偏差为0.2%～15.3%。结论：该方法快速、灵敏、准确、高通量,具有良好的回收率和稳定性,较好地解决了样品本底成分复杂带来的基质干扰,适用于蔬菜中195 种农药残留量的快速测定。     

QuEChERS-气相色谱法测定牛奶中24 种有机氯及菊酯类农药残留

建立QuEChERS快速净化结合气相色谱法测定牛奶中24 种有机氯及菊酯类农药残留的分析方法。样品经乙腈提取,QuEChERS法净化,气相色谱-电子捕获检测器分析,外标法定量。结果表明,待测物质在5～250 μg/L范围内线性关系良好,相关系数大于0.99,检出限为0.06～0.30 μg/kg,样品加标平均回收率为85.5%～111.2%,相对标准偏差为3.2%～10.8%。该方法简单、准确、高效,可用于牛奶样品中有机氯及菊酯类农药残留的快速筛查和定量检测。     

四乙基硼化钠衍生-气相色谱-串联质谱法测定畜禽肉中有机锡农药残留

建立气相色谱-三重四极杆串联质谱测定畜禽肉中三唑锡、三环锡、三苯基氢氧化锡和苯丁锡的分析方法。样品经1%甲酸-乙腈提取,四乙基硼化钠衍生后用弗罗里硅土固相萃取柱净化,用正己烷-丙酮（99∶1,V/V）洗脱,以HP-5MS毛细管柱分离,采用三重四极杆串联质谱的选择反应监测模式进行分析。同时研究了衍生化产物的一级和二级质谱的裂解途径和机理。结果表明：采用优化条件,三环锡、三苯基氢氧化锡在20～500 μg/L、苯丁锡在20～200 μg/L范围内,线性关系良好,相关系数均在0.997以上,以鸡肉和猪肉为代表性样品基质,在添加0.03 mg/kg和0.10 mg/kg两个水平,方法的平均回收率范围为82.4%～109.6%,相对标准偏差为4.1%～8.9%。三唑（三环锡）、三苯基氢氧化锡和苯丁锡的方法定量限为0.01、0.01 mg/kg和0.02 mg/kg。     

表面等离子共振传感器检测3 种果汁中亚胺硫磷残留

基于亚胺硫磷多克隆抗体,建立苹果汁、桃汁、橙汁中亚胺硫磷残留的表面等离子共振（surface plasmonresonance,SPR）传感器检测方法。采用磷酸盐缓冲液直接稀释样品10 倍后,基本消除基质影响,加标回收率为84.88%～104.69%,变异系数低于6.70%,样品的最低检出限为0.1 μg/L,与高效液相色谱检测结果相关系数为0.992,所建立的SPR检测方法达到了快速准确检测的要求。SPR反应芯片对亚胺硫磷的检测时间为30 min,且在3 d内可反复检测30 次,可有效降低检测成本。通过与同源抗体建立的酶联免疫方法比较发现：SPR方法在检测限、精确度、灵敏度等方面有着一定优势,但对于单残留样品的检测,在时间上不具有明显优势,更适合于高通量、多残留的检测。     

气相色谱法测定茄果类蔬菜中12种有机磷类农药残留

目的建立气相色谱法同时测定茄果类蔬菜中12种有机磷类农药的残留分析方法。方法样品用乙腈提取、旋蒸后经有机微孔滤膜净化,采用DB-1701毛细管色谱柱程序升温分离,采用火焰光度检测器(flame photometric detector,FPD)测定。结果在本试验条件下,12种有机磷类农药分离效果较好,在0.05～1.0 mg/L范围内呈现良好的线性关系,相关系数r值为0.99935～0.99993,回收率为71.5%～112.4%,RSD值为1.0%～9.4%,检出限为0.01～0.06 mg/kg。结论该方法快速、准确,适合茄果类蔬菜中多种农药残留定量检测要求。     

胶体金免疫层析法同时检测果蔬中四种农药残留

目的：研制一种胶体金免疫层析四线卡,可同时检测果蔬中毒死蜱、氟虫腈、克百威、多菌灵4种农药残留。方法：以硝酸纤维素膜为载体,农药竞争抗原为包被抗原,胶体金为标记材料,制备胶体金免疫层析四线卡,并对标记抗体浓度、检测线包被浓度、样品提取剂、提取时间等参数条件进行优化,评价四线卡的灵敏度、特异性、稳定性和准确性。结果：优化后四线卡制备工艺参数中毒死蜱、氟虫腈、克百威、多菌灵的最适标记抗体浓度为3.2、2.4、3.2、3.2μg/mL,T₁、T₂、T₃、T₄抗原包被浓度分别为0.65、0.80、0.65、0.5 mg/mL。毒死蜱检出限为0.1 mg/kg、氟虫腈为0.02 mg/kg、克百威为0.02 mg/kg、多菌灵为0.05 mg/kg,除了克百威与丁硫克百威的交叉反应率为20%,毒死蜱、氟虫腈和多菌灵与结构类似物的交叉反应率均小于5%,在室温条件下可保存至少12个月。经验证,对60份果蔬样品检测结果与仪器法检测结果一致。结论：本研究制备的四线卡操作简便、准确度高、快速、稳定,可以用于果蔬中毒死蜱...     

固相萃取-气相色谱-质谱联用法筛查食用菌中的农药残留

采用气相色谱-质谱联用结合NAGINATA™软件建立了筛查食用菌中多种农药残留的分析方法。采用乙腈提取,Carbon-NH2固相萃取小柱净化,气相色谱-质谱联用检测后NAGINATA™软件全智能分析,对照每个化合物的质谱质量精度以及质谱谱图的谱库给出匹配度,通过保留时间锁定对化合物作定性判断。结果表明,18 种农药在香菇中检出限为0.001～0.050 mg/kg;平均回收率为77%～110%;相对标准偏差为1.1%～6.9%。应用所建立的方法对35 个市售食用菌样品进行了筛查,检测出2 种农药残留,残留量均低于GB 2763-2014《食品中农药最大残留限量》的限量。该方法操作便捷、快速高效,适用于食用菌中农药多残留的快速筛查。