微流控技术在临床检验中的应用进展

微流控技术是近年来发展起来的一种全新微量分析技术,被评为本世纪最具有发展潜力的新兴技术之一。它可以将整个分析实验室的功能集成一张几十平方厘米(甚至更小)的芯片上。相较于过去的检验方法,基于微流控芯片的检测技术具有集成微型化、多线程自动化、低消耗、少污染等较多优势。文章介绍了微流控技术的基本概念、特点以及在临床生物化学检测、免疫学检测、病原微生物检测中的具体应用。     

病原微生物核酸快速提取及其微流控芯片研究进展

食品病原微生物污染是导致人类疾病的主要元凶之一。核酸扩增方法为食品安全提供了重要检测手段,而如何快速得到病原微生物核酸是完成现场高效分析的关键。本文基于病原微生物不同的细胞壁结构特点,总结比较了病菌或病毒的物理、化学、生物裂解方法原理及特性,突出各种核酸快速提取方法的优点,总结归纳各自适用范围及局限性;综述了十六烷基三甲基溴化铵(cetyltrimethyl ammonium bromide,CTAB)、Chelex-100及固相萃取在快速核酸抽提和核酸纯化中的应用潜力;概括了微流控芯片核酸提取快速方法的最新研究进展,并指出了基于微流控芯片的核酸快速提取技术的未来研究方向。本文为食品安全的高效核酸检测技术提供了前处理方法参考,以启发研究者更好地开发更有效的食源性致病微生物的前处理方法。     

生物芯片在微生物检测中的应用

近年来,生物芯片技术已成为微生物快速检测的一种重要手段,随着生命科学领域中检测分析技术的快速发展,生物芯片技术以其具有高通量、高灵敏度、高特异性的特点,在微生物检测中显现出广阔的应用前景,本文综述了微阵列芯片、微流控芯片、纳米芯片等生物芯片检测技术的研究进展,同时,对近几年生物芯片在微生物检测中应用的实例进行了分析,并对未来发展方向进行了初步展望。     

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。     

液相芯片及其在粮油主要真菌毒素同步检测中的应用

液相芯片整合了分子生物学、免疫学、高分子材料、微流控技术、高速数字信号处理、计算机分析等多方面技术,可实现少量样本高通量定性定量检测。本文主要阐述液相芯片定性与定量分析的基本原理、特点及其在分析领域的应用现状,探讨液相芯片在小分子高通量分析中的工作模式及其当前技术难点,分析黄曲霉毒素等粮油主要真菌毒素免疫分析研究进展,指出液相芯片在粮油主要真菌毒素检测中将有广泛的应用前景。     

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。     

食品病原微生物快速检测技术及研究进展

食品病原微生物传统检验方法费时、敏感度低、特异性差;随社会和食品工业快速发展,研究和建立食品病原微生物快速检测方法越来越受到世界各国重视。该文介绍免疫学技术、分子生物学技术、代谢技术、仪器分析技术、生物传感器技术等检测微生物基本原理,及这些技术在食品病原微生物检测中研究进展。     

微流控芯片电泳在食品安全分析检测中的应用研究

正微流控芯片技术是一种微量分析技术。文章介绍了微流控芯片技术的制备材料、分类,综述了该技术在食品安全检测方面的研究进展。食品安全分析检测是控制食品安全的重要手段,传统的食品安全检测技术往往依靠昂贵的仪器,专业的操作人员,且试剂和样品用量大,难以满足食品检测的微量化、集成化、便携化的检测需要。微流控芯片制备材料微流控芯片是指在一块几平方厘米的芯片上构建化学或生物实验室。它把化学和生物学等领域涉及的样品     

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。     

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。     

纸张作为微流控技术芯片的结构性能与优势

微流控技术指的是使用微管道(尺寸为数十到数百微米)处理或操纵微小流体的系统所涉及的科学和技术,是一门涉及化学、流体物理、微电子、新材料、生物学和生物医学工程的新兴交叉学科。本文简单介绍了纸基微流控芯片的起源和发展过程,阐述了纸张作为芯片的结构特性与优势、机理及其影响因素,简述了纸基微流控芯片的加工技术与方法。最后,希望深入研究纸张的表面性能、毛细管作用动力学等因素对微流控技术的作用和影响,以提高纸基微流控芯片的准确度和灵敏度。     

用于农药残留现场快速检测的微流控芯片研制

研制一种用于农药残留现场快速检测的微流控芯片。设计制作的一次性高聚物微流控芯片集成进样、酶抑制反应、显色反应及检测单元,结合自制的手持式光度分析检测装置,可以实现对有机磷、氨基甲酸酯类农药的现场、低成本、快速、准确的检测。结果表明：通过在芯片内部固定存储生化试剂,只需一次进样,7 min内即可实现对克百威和乐果的快速检测,最低检出限分别为0.02、0.6 mg/L,对克百威加标回收率为95.0%～103.3%,制作的芯片在1 个月内的稳定性较好。使用微流控农药残留快速检测芯片系统,有望实现全自动检测流程,特别适合于基层非专业人员开展现场、快速、高通量的农药残留筛查。     

纸基微流控芯片技术在食品安全检测中的应用

食品安全关系到全人类的生存和发展。食品分析检测是保证食品安全的重要途径。传统的食品安全监测体系主要依赖于专业的仪器设备和操作,昂贵且费时,寻求简单、快捷、大众型的食品安全检测方法具有重大的现实意义。纸基微流控芯片技术作为一种简便、高效、低成本的检测手段,可以实现从样品处理到检测的微型化、自动化、集成化及便携化,因而在食品安全快速检测领域展现出强大的发展活力。本文着重介绍了纸质微流控芯片技术在食品成分、农药残留、致病菌、重金属、食品添加剂等食品安全检测方面已取得的一系列重要进展,并展望了其在食品安全分析中的应用前景。     

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。     

基于丝网印刷技术的微流控芯片研究进展

微流控芯片在细胞生物学、分子生物学和药物筛选等方面的研究相比传统实验方法具有显著的优势,传统微流控芯片的加工过程中需要使用各类精密且昂贵的加工设备,如旋涂机、光刻系统、反应粒子刻蚀设备等,不利于降低微流控芯片成本和促进微流控芯片在生物医药等领域的大规模推广应用。丝网印刷作为一种传统的印刷技术,已被广泛应用于印刷电路板、服装、医疗器械等领域,丝网印刷成本低廉、加工工艺较为简单。伴随着微流控技术的发展,降低微流控芯片的需求日益迫切,越来越多的研究者开始尝试使用丝网印刷技术来制备微流控芯片,并取得了一些成果。本篇文章回顾了近年来国内外学者在丝网印刷与微流控技术的结合应用领域取得的最新研究进展,并对未来丝网印刷与微流控芯片技术的结合应用前景进行了展望。     

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。     

食品中病原微生物检测方法进展及优缺点评价

食品中病原微生物是影响食品安全的最主要因素,解决该问题的关键是建立有效而快速的病原微生物检测方法。本文不仅阐述了传统的形态学方法、免疫学方法的发展及优缺点,也例举了一些最新的检测技术,如基因芯片技术、蛋白芯片技术、生物传感器技术、红外技术等,并与传统的检测技术进行比较和评述。     

重组酶聚合酶扩增检测产志贺毒素大肠埃希菌的微流控芯片技术

采用重组酶聚合酶扩增技术（recombinase polymerase amplification,RPA）,开发产志贺毒素大肠埃希菌（Shiga toxin-producing Escherichia coli,STEC）的等温检测方法,结合圆盘式微流控芯片快速检测目标微生物。以stx1和stx2基因为靶点,设计和筛选适宜的RPA检测引物和探针序列,验证了19 株STEC菌株（含9 种stx基因亚型）和21 株非STEC菌株,并采用人工污染的牛肉样品对集成化的微流控芯片进行评价。筛选出检测stx1和stx2基因的高特异性引物、探针组合,与美国农业部微生物实验室技术指南中STEC定量聚合酶链式反应（real-time polymerase chain reaction,real-time PCR）方法相比,目标基因检测的包容性和排他性均为100%。荧光RPA微流控芯片法在20 min内可同时进行32 个反应,可检测STEC菌体灵敏度为9.5×103 CFU/mL。根据GB 4789.6—2016《食品微生物学检验 致泻大肠埃希氏菌检验》的规定经增菌培养后在人工污染牛肉样品中可检测1 CFU/25 g的STEC污染,方法的相对正确度和相对检出水平均为100%。本研究开发了一种荧光RPA微流控芯片检测方法,可检测常见stx基因亚型STEC菌株,操作简单、反应速度快,适用于STEC的高通量快速检测。     

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。