基于KGdF4:Tb3+纳米材料检测四环素的生物传感新方法

构建了一种荧光共振能量转移生物传感系统检测四环素的方法。以KGd F4:Tb3+纳米粒子为荧光能量供体,氧化石墨烯为荧光能量受体,基于氧化石墨烯对单链DNA的π-π共轭作用,使得适配体功能化的KGd F4:Tb3+纳米粒子与氧化石墨烯足够靠近,从而发生荧光共振能量转移,KGd F4:Tb3+纳米粒子的荧光被淬灭。当体系中存在四环素时,四环素优先与其适配体特异结合形成复合物,与氧化石墨烯结合能力减弱,使得KGd F4:Tb3+纳米粒子的荧光淬灭程度降低,据此可实现对四环素的定量检测。该方法在四环素质量浓度0.5~100 ng/m L范围内与体系荧光强度呈现良好的线性关系(R2=0.993),最低检出限为0.25 ng/m L。该方法特异性好,灵敏度高,已成功应用于实际样品中四环素的测定。     

基于荧光生物传感技术检测牛奶中金黄色葡萄球菌肠毒素B

目的 利用纳米金粒子(gold nanoparticles,AuNPs)荧光猝灭性能和核酸适配体的高亲和力,构建一种简便、灵敏的纳米金“Turn-on”型荧光生物传感方法检测牛奶中金黄色葡萄球菌肠毒素B(staphylococcal enterotoxins B,SEB)的方法。方法 以AuNPs作为荧光体的能量受体(猝灭剂),荧光素-单链DNA(fluorescein-ssDNA,FAM-ssDNA)作为荧光能量供体,冷冻法制备AuNPs-SEB适配体复合物,基于AuNPsSEB适配体复合物/SEB/FAM-ssDNA的竞争性结合,构建纳米金“Turn-on”型荧光生物传感检测方法。对缓冲体系pH和反应时间等条件进行优化,以牛奶为代表对方法检测性能进行验证。结果 在优化好的实验条件(pH 7.5、反应时间15 min和反应温度25℃)下,在10-1～104 ng/mL范围内,荧光强度与SEB质量浓度之间呈现良好的线性关系,其相关系数为0.995,检出限为0.062 ng/mL。应用于牛奶样品中SEB的测定,方法回收率为91.2%～108.0%,相对标准偏差在2.6%～5.2%范围之间...     

基于纳米材料的适配体生物传感器检测真菌毒素研究进展

真菌毒素是真菌在饲料或食品中生长所产生的次级代谢产物,通过食物链可在人和动物体内不断蓄积,且较难通过代谢排除,给人体和畜牧业构成了较大威胁。因此,真菌毒素的监测成为了预防真菌毒素污染的重要途径之一。近年来,随着纳米材料科学的飞速发展和研究人员在真菌毒素检测方面的不断深入研究,基于纳米材料的适配体生物传感在真菌毒素检测领域得到了广泛应用。与传统检测方法相比,适配体与纳米材料联用检测技术更加快捷、方法更加简单、成本更加低廉。因此,本文归纳了近几年有关真菌毒素快速检测方面的文献,分析总结了以纳米材料为基础的适配体生物传感器用于真菌毒素的快速检测研究,以及有关食品安全现阶段面临的主要问题,期望对真菌毒素检测的相关研究发展起到一定的借鉴与启示。     

基于还原氧化石墨烯/碳纳米管-纳米金复合纳米材料的阻抗型电化学适配体传感器检测铜绿假单胞菌

基于还原氧化石墨烯/碳纳米管-纳米金复合纳米材料制备电化学阻抗传感器检测铜绿假单胞菌。采用电化学沉积的方法将氧化石墨烯/碳纳米管修饰在电极表面,并将氧化石墨烯电化学还原。随后将纳米金沉积在电极表面,最后将巯基修饰的铜绿假单胞菌适配体通过金硫共价键结合在纳米金表面,制成工作电极。用扫描电镜观察合成的还原氧化石墨烯/碳纳米管-纳米金材料的形貌。用循环伏安法对组装电极的每一步进行电化学表征。当铜绿假单胞菌在适配体修饰的电极表面孵育后,适配体会将目标菌捕获在电极表面,阻碍电极表面电子传输,导致阻值上升,根据电阻变化值可实现对目标菌的定量检测,检测线性范围为10～106 CFU/mL,检出限可达4 CFU/mL,本实验方法是已知的检测铜绿假单胞菌灵敏度最高的电化学方法。     

基于核酸适配体的生物传感技术检测食源性致病菌研究进展

食品供应的全球化导致食源性疾病传播快、分布广,严重威胁人类健康。病原检测需要特异性强和灵敏度高的方法。核酸适配体是可以识别并与多种类型靶标分子的单链DNA或RNA。基于核酸适配体的生物传感器特异性好、灵敏度高、易储存。为食源性致病菌快速检测提供了新的方法。本文介绍了核酸适配体的特点和筛选技术,综述了基于适配体的电化学、比色、荧光、表面增强拉曼散射和质量生物传感器技术的基本原理及其在食源性致病菌检测中的应用,以期为开发高效、精准检测食源致病菌技术提供参考。     

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。     

基于纳米金标记-适配体识别的伏马菌素B_1检测新方法

基于核酸适配体识别和纳米金变色效应构建了伏马菌素B1(FB1)的可视化检测新方法。实验以纳米金为载体,首先在纳米金表面组装巯基化的适配体互补短链DNA1/FB1-适配体复合物;当加入目标物时,适配体链与目标物结合,与互补短链DNA1发生解离;此时再加入纳米金标记的与适配体互补短链1互补的短链DNA2,二者杂交可导致纳米金粒子的聚集而使溶液颜色发生变化,进而实现目标物的可视化检测。通过条件优化,有效避免了由于盐浓度过高使纳米金发生聚集所产生的误差。同时在纳米金与短链DNA孵化时加入表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS),使NaCl浓度达到了500 mmol/L而纳米金颜色仍不发生改变,打破了以往熟化NaCl浓度100 mmol/L就使纳米金颜色发生变化的界限,使附着在纳米金上的DNA量扩大了3倍。方法检测线性范围为125～1 500 ng/L,检测限为125 ng/L。该方法已成功应用于啤酒中FB1的检测。     

基于磁性纳米材料构建酶联增敏生物传感器检测双酚A

以纳米材料为载体,以双酚A适配体及互补链为生物识别单元,建立了基于功能化磁纳米粒子及金纳米粒子的辣根过氧化物酶酶联增敏检测平台,可实现对食品基质中双酚A的快速前处理和痕量检测,该方法将可与双酚A特异性结合的适配体偶联于磁性纳米材料上,再与适配体互补链及辣根过氧化物酶(HRP)修饰的金纳米粒子进行竞争性结合,通过HRP对底物的催化水解反应引起450nm处特征峰的变化来定量检测双酚A。结果表明:该检测体系在0~100ng/mL时具有线性关系(R~2=0.978 4),检测限低至0.5pg/mL,具有较好的实用性,为更好地检测食品基质中的双酚A提供了有力的技术支持。     

基于核酸适配体的微囊藻毒素LR纳米金生物传感检测方法的建立及其识别机制研究

目的建立微囊藻毒素-LR(microcystin-LR, MC-LR)的纳米金生物传感比色检测法,并探究核酸适配体截短后对此方法检测效果的影响。方法采用柠檬酸钠还原法制备纳米金,通过优化盐浓度、适配体浓度、适配体与MC-LR的反应时间,建立了MC-LR的纳米金生物传感比色检测法。然后,采用组合型核酸适配体截短策略,探究了截短后的核酸适配体对比色法检测MC-LR的影响。结果 NaCl浓度为0.9mol/L,适配体浓度为0.4μmol/L, MC-LR与核酸适配体的反应时间为10 min时为其最适检测条件。在最适条件下,该方法的目测最低检测限为0.4μg/mL,仪器读数最低检测限为(1.05±0.002)ng/mL,线性检测范围为0～1.1μg/m L。探究得出核酸适配体截短后会影响其对MC-LR的识别活性。结论该方法简单、易行,线性检测范围宽,为小分子危害物核酸适配体的快速鉴定奠定了理论基础,同时,对截短核酸适配体与小分子危害物的识别活性研究提供了技术支撑。     

基于还原氧化石墨烯的电化学适配体传感器对黄曲霉毒素M1的检测

本实验基于还原氧化石墨烯（RGO）构建了一种用于黄曲霉毒素M₁（AFM₁）检测的电化学适配体传感器。采用红枣汁还原氧化石墨烯（GO）制备RGO,RGO通过滴涂法修饰在玻碳电极（GCE）表面,利用电沉积法将纳米金修饰在RGO/GCE上,AFM₁的适配体（Apt）通过Au-S键固定在AuNPs/RGO/GCE电极表面用于靶标AFM₁的捕获。当AFM₁存在时,AFM₁与适配体特异性结合形成AFM₁-Apt复合物,该复合物阻碍了电子的传递,导致电化学信号减弱。对RGO的制备条件进行优化,利用差示脉冲伏安法（DPV）监测电极表面的电化学信号,并对不同类型的毒素（黄曲霉毒素B₁、黄曲霉毒素B₂、赭曲霉毒素A和伏马毒素B₁）、不同浓度的AFM₁（1×10?7~5×10?4 ng/mL）以及羊乳样品进行检测以确定电化学适配体传感器的特异性、灵敏性和实用性。结果表明,GO:红枣汁=2:1（V:V）,pH=11时所制备的RGO的导电能力最强。传感器的电信号与AFM₁浓度的对数呈线性关系,检测范围为1×10?7~5×10?4 ng/mL,检测限为3.3×10?5 pg/mL,同时所建立的方法仅对AFM₁的检测有响应,而对干扰毒素无响应,说明电化学适配体传感器的特异性良好。使用建立的AFM₁电化学适配体传感器对羊奶中的AFM₁含量进行测定,发现所构建的传感器具有很高的灵敏性和良好的选择性,有望应用于食品工业中真菌毒素的快速、准确检测当中。     

基于核酸适配体传感器快速检测鸡蛋中氟虫腈

提出一种比色适配体传感器用于快速检测鸡蛋中氟虫腈。本方法建立基于核酸适配体特异性结合目标物的高选择性能和金纳米粒子标记聚合酶螯合物的双重信号放大效应,特异性、灵敏性地快速检测鸡蛋中氟虫腈。聚合酶螯合物上含有大约100 个脲酶,它能够催化尿素分解进而富集铜离子产生碱式碳酸铜,酸式铜离子显色剂可与碱式碳酸铜产生颜色变化,并且金纳米粒子在一定程度上也能催化沉积碱式碳酸铜,因此该方法可达到双重放大效果。同时,通过测定显色剂-铜离子配合物吸光度的变化对应计算鸡蛋中氟虫腈含量。结果表明,在最佳实验条件下,该方法检测限为0.072 μg/kg,并在0.1 μg/kg～50 mg/kg范围内具有较好的线性相关性,相关系数为0.998。此外该方法已经成功用于分析鸡蛋中氟虫腈,其结果与传统的胶体金免疫法测定结果一致。     

基于适配体吸附金纳米颗粒比色传感检测组胺

建立一种基于核酸适配体吸附金纳米颗粒（gold nanoparticles,AuNPs）比色传感方法特异性检测组胺的方法。利用组胺的双重作用,1）能与其适配体特异性识别,暴露AuNPs表面;2）多余组胺中的咪唑环结构能取代AuNPs表面的柠檬酸根离子,破坏AuNPs间的相互静电作用,导致聚集现象,进而引起从红到蓝的颜色变化,从而实现组胺的定量检测。利用紫外-可见分光度计考察AuNPs的吸光度变化,得出比色方法的检测限为8.89 nmol/L,线性范围为50 nmol/L～1.2 μmol/L（R2=0.999）。同时,利用手机成像样品,并利用Image J软件分析各样品的红（R）、绿（G）、蓝（B）各通道的值,选用G/R作为检测信号,得出RGB方法的检测限为24.91 nmol/L,线性范围为150 nmol/L～1.0 μmol/L（R2=0.997）。此外,该方法对组胺具有很好的选择性,两种信号输出方式在水样中的加标回收率分别为91.82%～102.27%、98.96%～102.89%;在鱼肉样品中的加标回收率分别为89.77%～108.92%、88.96%～109.82%。本方法简单、快速、便携,尤其RGB方法无需借助精密仪器,即能实现现场即时分析样品的需求,以期该方法能推广于高灵敏监测动物源性食品的新鲜度。     

基于适配体杂交链式反应检测郫县豆瓣中黄曲霉毒素B1

建立一种基于AFB1适配体杂交链式反应的荧光检测方法。研究cDNA和HP1、HP2浓度、杂交孵育时间、氧化石墨烯质量浓度对该方法性能的影响,确定最优条件为cDNA浓度50 nmol/L,HP1、HP2浓度60 nmol/L,杂交孵育时间60 min,氧化石墨烯质量浓度50μg/mL。在该条件下,本方法的线性范围为2～60 ng/mL,检测限为1.84 ng/mL,在郫县豆瓣中的加标回收率为85.73%～94.25%。该方法用于12种不同品牌的郫县豆瓣的检测,与国标中的酶联免疫吸附试剂盒检测结果无显著差异(P>0.05)。本研究建立的检测方法能简单、快速、灵敏的检测郫县豆瓣中的AFB1含量,具有用于复杂基质样品中AFB1快速检测应用潜力。     

基于核酸适配体的比色传感策略用于牛奶中沙门氏菌的快速检测

以鼠伤寒沙门氏菌作为研究模式菌,开发一种基于核酸适配体的可用于食品安全检测的可视化生物传感器。当待测分析物中有鼠伤寒沙门氏菌时,适配体与鼠伤寒沙门氏菌发生特异性结合,释放出的捕获探针吸附在纳米金表面避免其在后续盐诱导作用下发生聚集;当待测分析物中不含鼠伤寒沙门氏菌时,纳米金粒子在盐的诱导下发生团聚,通过裸眼观察溶液的颜色变化来实现对沙门氏菌的快速、便捷检测。对该方法的可行性、检测性能以及特异性进行表征,结果表明该适配体传感器对浓度为10～109 CFU/mL范围内的鼠伤寒沙门氏菌有良好的响应性能,线性方程为y=－0.129 98x＋1.244 11（R2=0.992 62）,检出限可达124 CFU/mL,同时也具备良好检测特异性。该方法检测灵敏度高、操作简便、快速、且成本低,在食品安全的现场快速检测应用中具有良好应用前景。     

基于特异性适配体封盖介孔纳米材料的T-2毒素快速检测技术

利用介孔纳米材料富集信号探针,采用T-2毒素适配体作为识别探针和信号探针的控制开关,检测体系中的靶标T-2毒素可以与识别探针T-2毒素适配体进行特异性结合并释放出信号探针,根据信号强度与靶标毒素含量的相关关系建立一种非标记型T-2毒素快速定量检测技术。结果表明,应用本法对玉米、大麦、小麦等样品检测加标回收率为85.8%～111.4%,相对标准偏差在4.6%以内,具有良好的检测准确性和重复性;同时该方法灵敏度高,方法检出限为1.25 ng/mL,且在不同污染范围内(0～50、50～250 ng/mL)线性相关性较强,与传统的实验方法相比,该方法具有快速、简便、廉价等优点,可在较宽的线性范围内进行T-2毒素的高灵敏度定量检测。     

基于磁性纳米粒子的比色适配体传感器检测赭曲霉毒素A

基于磁性纳米粒子(Fe₃O₄@Au)和纳米银(Ag NPs),通过DNA碱基互补配对,构建了一种新颖的比率比色传感器用于赭曲霉毒素A(Ochratoxin A,OTA)的检测。OTA适配体(aptamer)偶联的Fe₃O₄@Au作为参比信号,互补DNA(cDNA)偶联的Ag NPs作为响应信号,通过调控两者的比例以及DNA碱基互补,制备了具有两个紫外吸收峰的比率纳米探针(Fe₃O₄@Au-Ag)。没有OTA存在时,比率比色传感器的吸光度比值(A₄₀₀/A₅₈₀)保持恒定。对检测条件(时间、pH和温度)进行了优化,在优化条件下,该传感器对OTA检测呈现良好的线性关系,线性范围为0.01～1000 ng·mL^-1,检出限为0.033 ng·mL^-1。该传感器具有良好的选择性、重现性和高灵敏度,并被成功应用于豌豆粉中OTA的检测,回收率为93.9%～96.0%。     

基于适配体的荧光纳米探针在食品安全检测中的研究进展

适配体因其高特异性、高亲和力、易于修饰和功能多样化等优点而被备受关注。荧光纳米材料因具有独特的光学特性,已成为一种极具应用潜力的标记材料。将核酸适配体的结合特异性和荧光纳米材料特有光学特性有机结合,开发选择性好、稳定性强、灵敏度高的荧光探针,基于该探针构建简单高效的检测技术已成为食品安全检测与分析领域的研究热点。本文概述了适配体荧光纳米探针的检测原理、分类,重点介绍了近几年该技术在有害化学物质和致病性微生物两类食品安全因子检测方面的应用,并对发展趋势进行了展望。      

基于核酸适配体的生物传感技术在食品安全领域中的研究进展

近年来食品安全事件频发,严重影响了消费者对食品行业的信心。虽然传统的检测技术能对食品中的有害物质进行高选择性和高灵敏度的检测,但是仍需要一种简单、快速、有效、成本低廉的方法用于食品安全领域的快速检测。核酸适配体是一段DNA或者RNA序列,是利用体外筛选技术从核酸分子文库中得到的寡核苷酸片段。具有特异性强、稳定性好和靶分子广等特点,近年来被广泛用于食品安全检测领域。本文综述了近年来核酸适配体在食品安全检测领域的应用,对核酸适配体在食品安全检测领域的问题进行了探讨,并对其在食品安全检测领域的发展前景进行了展望。      

基于纳米材料的电化学适配体传感器在食品重金属检测中的研究进展

重金属是食品和环境中的一类剧毒污染物,易引起食源性疾病,对人体造成不可逆损伤。传统的检测方法耗时长、成本高,因此迫切需要开发食品中重金属的快速检测技术。基于纳米材料的电化学适配体传感器具有快速、高灵敏度、特异性强等优点,在重金属快速检测领域具有广阔的应用前景。本文总结了金属纳米材料（如金纳米粒子）、金属氧化物（Fe₃O₄纳米颗粒）、碳纳米材料（如碳纳米管、石墨烯）等材料的性质,并对基于纳米材料的电化学适配体传感器在重金属（主要是Pb2+、Hg2+、As3+、Cd2+）检测中的应用进行了综述,以期为重金属检测相关研究提供参考和启发。     

基于rGO-AuNPS修饰丝网印刷电极的电化学生物传感器快速检测甲基对硫磷

目的：实现对甲基对硫磷的快速检测。方法：基于金纳米颗粒和还原氧化石墨烯制备了用于对甲基对硫磷进行定量检测的乙酰胆碱酯酶传感器。采用层层组装方法,将还原氧化石墨烯、金纳米颗粒、乙酰胆碱酯酶依次修饰在丝网印刷电极表面。对传感器的催化活性、阻抗特性、传感器的抑制率与甲基对硫磷浓度的关系、实际样品检测进行了评估。结果：制备的乙酰胆碱酯酶生物传感器对乙酰硫代胆碱氯化物表现出优异的亲和力,米氏常数为2.76 mmol/L。在最佳条件下,可以有效检测甲基对硫磷,线性范围为5～500 ng/mL,检出限为0.692 ng/mL。结论：该方法操作简单、成本低、稳定性好,适用于有机磷类农药的快速检测。