新型均相电化学适配体传感器对黄曲霉毒素B1检测的研究

本文提出了一种非标记均相电化学方法用于来检测黄曲霉毒素B1。该方法根据ITO电极表面长链DNA和短链DNA扩散性质的不同,与核酸外切酶的性质相结合,用于信号转换系统。当黄曲霉毒素B1存在时,其与核酸适配体反应释放的单链被外切酶切割扩散到电极表面,能观察到明显的电化学信号。该方法不仅能产生灵敏的电化学信号,而且还能实现对毒素的高选择性检测。     

电化学免疫传感器的发展概述

电化学免疫传感器具有快速、灵敏和价廉等优点,是目前传感器中最成熟的一种,在生物传感器研发及其商业化领域中处于重要地位。该传感器种类繁多,可广泛应用于医疗保健、食品、工业、农业、环境等领域。本文对电化学免疫生物传感器的的分类进行了介绍并对此技术的发展做了展望。     

食品中黄曲酶毒素的检测方法研究进展

黄曲霉毒素是Ⅰ类致癌物,通过食品或者饲料危害人类及动物的健康安全。充分认识该毒素的性质,准确快速的检测食品中黄曲酶毒素是控制其危害的最有效手段。随着科学技术的发展,对黄曲霉毒素的检测有了极大进步,本文对目前食品中黄曲酶毒素的各种检测方法如薄层色谱法(TLC)、酶联免疫法(ELISA)、高效液相法(HPLC)、微柱筛选法(MS)、免疫传感器、激光诱导荧光法、快速检测卡法、高波长法等方法的原理、应用和各自特点进行了综述。并对各检测方法进行了展望。     

纳米材料比色分析传感器在食品检测中的应用进展

近年来食品检测作为食品安全的重要保障而备受关注,特别是简便、灵敏、准确的食品检测手段和方法已成为研究热点。本文简述了食品分析的基本内容和检测方法,在阐述基于模拟酶纳米材料和纳米粒子的两类比色分析传感器构建原理的基础上,介绍了两类纳米材料比色分析传感器在食品添加剂和生物毒素、化学毒素等食品污染物检测中的应用,特别对金属离子、农/兽药残留和非法添加物等化学毒素的检测进行了回顾,最后对基于纳米材料比色分析传感器的发展趋势进行了展望。纳米比色分析传感器可通过溶液颜色变化直观地检测食品中的各类物质,具有灵敏度高、响应快速和易微型化等优点,未来该类传感器应加强与生物复合材料的结合,在实现检测快速化、精准化的同时提高传感器的稳定性。     

核酸探针在抗生素残留生物传感检测中的应用

抗生素作为动物治疗剂和生长促进剂广泛应用于农业、畜牧业、水产品养殖业,导致动植物食品中抗生素残留量超标,严重威胁人体健康。因此,检测食品中抗生素残留具有重要意义。而现有的抗生素残留检测方法如微生物法、免疫学分析、液相色谱-质谱法、毛细管电泳等,通常具有耗时长、操作复杂、成本高等缺点。生物传感器作为一种高新技术,具有快速简单、灵敏度高、选择性好、成本低等特点,在抗生素残留检测领域具有较大优势。核酸探针作为一种新型生物分析工具广泛应用于生物传感器的开发中,将其引入抗生素残留的生物传感检测为实现抗生素残留的高效检测开辟了新途径。该文从电化学生物传感器、荧光生物传感器、比色生物传感器以及其他常见生物传感器方面综述了核酸探针在抗生素残留生物传感检测中的应用研究进展,并展望了该领域未来的发展前景。     

黄曲霉毒素的酶学检测方法及应用

黄曲霉毒素是由黄曲霉菌产生的一种次级代谢产物,对人和动物都有很大的伤害。黄曲霉毒素会通过被污染的谷物、粮食、饲料等以及通过用污染的饲料喂养动物而进入人体,从而对人畜产生致癌、致畸等危害,因此,准确地检测食品中的黄曲霉毒素含量具有重要的意义。本文论述了黄曲霉毒素的酶学检测方法,并就其应用进行讨论。     

双信号放大的电化学发光体系的构建及高灵敏检测FLT3基因

生物标志物的快速、精准检测对控制和预防疾病具有重要意义。首先合成了具有多个枝状手臂的金纳米星(AuNSs),并将其作为一种理想的基底修饰在玻碳电极上;随后利用无酶的目标催化发夹反应(CHA)构筑高灵敏的电化学发光DNA传感器,用于急性髓系白血病FLT3基因的高灵敏检测。AuNSs不仅具有良好的导电性和生物相容性,其多个纳米级的手臂结构可以提供更多的活性位点并加载更多的发夹DNA,显著增加了传感器的响应信号。无酶CHA的引入,使得单个FLT3基因可以反复利用,实现了信号的指数放大。采用电化学交流阻抗法对组装过程进行了跟踪,证实了该传感器组装的可行性;采用电化学发光法,研究了传感器对底液中不同浓度的FLT3响应。结果表明,该传感器实现了对FLT3的灵敏检测,其线性范围为0.7～50 pmol/L,检测限为0.3 pmol/L。此外,该传感器结构简单、选择性好、重现性高,为构建其他类型的电化学发光传感器提供了可能。     

核酸探针在抗生素残留生物传感检测中的应用

抗生素作为动物治疗剂和生长促进剂广泛应用于农业、畜牧业、水产品养殖业，导致动植物食品中抗生素残留量超标，严重威胁人体健康。因此，检测食品中抗生素残留具有重要意义。而现有的抗生素残留检测方法如微生物法、免疫学分析、液相色谱-质谱法、毛细管电泳等，通常具有耗时长、操作复杂、成本高等缺点。生物传感器作为一种高新技术，具有快速简单、灵敏度高、选择性好、成本低等特点，在抗生素残留检测领域具有较大优势。核酸探针作为一种新型生物分析工具广泛应用于生物传感器的开发中，将其引入抗生素残留的生物传感检测为实现抗生素残留的高效检测开辟了新途径。该文从电化学生物传感器、荧光生物传感器、比色生物传感器以及其他常见生物传感器方面综述了核酸探针在抗生素残留生物传感检测中的应用研究进展，并展望了该领域未来的发展前景。     

电化学生物传感器在农药残留检测中的应用

应用电化学生物传感器检测具有简便、快速、灵敏、准确的优点,最近几年来被越来越多地应用于农药残留分析研究。文章综述了电化学生物传感器在农药残留检测中的应用及其发展趋势。     

光化学传感器在检测环境中重金属的研究进展

重金属作为一种持久性污染物严重威胁着生态环境和人类健康,发展高效、快速、灵敏的重金属检测手段和分析方法具有很重要的意义。传统的检测技术存在仪器设备昂贵、检测过程繁琐、时性差等缺陷,难以满足当前检测工作的需要。光化学传感器作为一种选择性好、灵敏度高、分析速度快、成本低等多种优点的高新技术化学传感器,能在复杂体系中进行在线连续监测,广泛应用于化学、环境科学、食品和生命科学等领域。综述了近年来常用的光化学传感器及其在环境中重金属检测方面的应用,并对环境中重金属离子检测方法进行了讨论和展望,旨在为重金属污染物检测研究的发展和进步提供参考。     

融合多种技术的隐色孔雀石绿印迹传感器的制备及其应用

鉴于隐色孔雀石绿（LMG）对人体健康的危害性，建立灵敏快速检测水产品中LMG残留的方法有着重要意义。本研究将计算机模拟技术、紫外光谱技术、自组装技术及电化学分析等多种技术相融合，成功制备了用于检测LMG的分子印迹电化学传感器（MIECS）。基于纳米材料修饰电极，以LMG为模板分子，运用紫外光谱法结合计算机模拟筛选4-氨基苯硫酚（4-ATP）为最佳功能单体，通过Gaussian 09软件模拟计算LMG和4-ATP预组装体系的构型、作用形式及结合能。利用扫描电镜、红外光谱仪对其进行形貌和化学结构表征，采用循环伏安法和方波伏安法研究其印迹效果和选择性，并将其应用于食品安全快速检测。结果表明，模板分子和功能单体主要形成LMG-2(4-ATP) 型复合物，该传感器具有良好的性能，可特异性识别LMG及其结构类似物；该方法在3.3×10^-11～1.0×10^-6mol/L范围内线性关系良好，检出限为1.0×10^-11mol/L，样品加标回收率为85.5%～101.2%，相对标准偏差为1.28%～2.48%，适用于水产品中LMG残留量的灵敏快速检测。未来MIECS将向更灵敏、准确、快速及小型化和微型化方向发展，并应用于更多领域。     

水滑石纳米材料特性及其在电化学生物传感器方面的应用

阐述了水滑石纳米材料结构和性能之间的关系及近年来水滑石纳米材料在电化学生物传感器方面应用的最新进展。重点介绍了水滑石纳米材料在吸附生物酶制备电化学传感器、水滑石纳米片固定生物酶制备电化学传感器、水滑石纳米片固定其它活性组分制备电化学传感器、水滑石自构筑电化学传感器等方面的应用。着重对水滑石纳米材料制备电化学传感器的机理和制备方法进行了系统概述。提出了水滑石纳米材料构筑电化学生物传感器应用研究的发展趋势：对水滑石纳米材料进行多层、多组分、微型化和阵列化等多样化设计,指出高选择性和高灵敏度检测是未来新型电化学生物传感器应用研究的主要发展方向。     

金霉素分子印迹电化学传感器的制备与应用

金霉素（CTC）的滥用给自然环境和人类健康带来了严重的不良影响。建立了一种简便、经济、高效的CTC分子印迹电化学传感器。该传感器的分子印迹膜由邻苯二胺在还原型氧化石墨烯-聚乙烯亚胺复合物（RGO-PEI）修饰的玻碳电极上电聚合而成。采用扫描电子显微镜、红外吸收光谱和紫外可见吸收光谱对RGO-PEI复合材料进行了表征。RGO-PEI复合材料的高比表面积和丰富的氨基基团提高了该传感器检测的灵敏度和稳定性。在优化条件下,该传感器对CTC浓度响应的线性范围为（5.0 × 10^-7）~（1.0 × 10^-4）mol/L,检测限为 1.67 × 10^-7 mol/L （信噪比,S/N=3）。此外,该传感器对卡那霉素、土霉素和盐酸多西环素等干扰物质的响应很小,可用于实际样品中CTC的检测,回收率为102.7% ~ 104.7%,是一种简单、高效的电化学方法。     

金霉素分子印迹电化学传感器的制备与应用

金霉素（CTC）的滥用给自然环境和人类健康带来了严重的不良影响。建立了一种简便、经济、高效的CTC分子印迹电化学传感器。该传感器的分子印迹膜由邻苯二胺在还原型氧化石墨烯-聚乙烯亚胺复合物（RGO-PEI）修饰的玻碳电极上电聚合而成。采用扫描电子显微镜、红外吸收光谱和紫外可见吸收光谱对RGO-PEI复合材料进行了表征。RGO-PEI复合材料的高比表面积和丰富的氨基基团提高了该传感器检测的灵敏度和稳定性。在优化条件下，该传感器对CTC浓度响应的线性范围为（5.0 × 10^-7）~（1.0 × 10^-4）mol/L，检测限为 1.67 × 10^-7 mol/L （信噪比，S/N=3）。此外，该传感器对卡那霉素、土霉素和盐酸多西环素等干扰物质的响应很小，可用于实际样品中CTC的检测，回收率为102.7% ~ 104.7%，是一种简单、高效的电化学方法。     

基于L-半胱氨酸/壳聚糖修饰的L-抗坏血酸电化学传感器的研究

通过将壳聚糖和L-半胱氨酸修饰到玻碳电极基底表面,制备了一种新型的电化学传感器,并将此传感器应用于对L-抗坏血酸的测定。通过循环伏安法和交流阻抗法对该传感器的电化学特性作了表征。通过线性伏安实验发现:L-抗坏血酸的氧化峰电流与其浓度在1.0×10-5~2.0×10-3mol/L范围内成良好的线性关系,检出限为4.3×10-6mol/L,且该传感器具有良好的重现性和稳定性,并将此传感器成功应用于对维生素C药片中L-抗坏血酸含量的检测。     

基于对巯基苯胺膜的高灵敏己烯雌酚印迹传感器的制备及应用

通过自组装技术，分别以金硫键（Au—S）和氢键在羧基化多壁碳纳米管（CMWCNTs）和纳米金（AuNPs）修饰的电极表面成功组装功能单体对巯基苯胺（p-ATP）和模板分子己烯雌酚（DES），在含有p-ATP、DES、氯金酸和电聚合介质四丁基高氯酸铵的聚合液中采用电聚合的方法在组装电极表面形成聚合物膜，并用50%乙醇-0.1mol/L硫酸水溶液（1∶1，体积比）洗脱模板分子，成功制备了用于检测己烯雌酚的分子印迹电化学传感器。采用循环伏安法和差分脉冲伏安法研究印迹传感器的印迹效果和分析性能，并将该传感器应用于食品中己烯雌酚的快速检测。在最佳条件下，己烯雌酚的线性范围为1.0×10^-9～1.0×10^-5mol/L，检出限为3.3×10^-10mol/L，样品加标平均回收率为83.46%～98.21%，相对标准偏差（RSD）在1.01%～3.74%之间（n=5）。该传感器操作简单、检测快速灵敏、成本低、抗干扰能力强、稳定性好，有重要的应用价值。     

化学传感器技术在离子检测中的研究进展

化学传感器技术在离子检测中发挥着重要作用。本文主要从电化学传感器、荧光传感器、生色（紫外）传感器3个方面对传感器技术在离子检测中的应用进行了综述,并对未来离子传感器的发展进行了展望。     

基于碳纳米管分子印迹聚合膜的西玛津电极研究

以除草剂西玛津(SMZ)为模板,在修饰有多壁碳纳米管(MWNTs)的玻碳电极表面通过电化学聚合邻氨基苯酚(oAP),制备了一种可对SMZ进行选择性测定的分子印迹聚合物膜电极。该印迹膜电极能在1.5~160μmol/L浓度范围内间接对SMZ进行检测,检出限为0.5μmol/L。并可在与SMZ结构相似的除草剂存在下选择性识别SMZ。     

石墨烯-纳米银修饰电极检测过氧化氢

以氧化石墨烯(GO)和硝酸银为原料,通过共合成法,制备了还原氧化石墨烯负载纳米银颗粒(AgNPs-rGO)复合物,并将AgNPs-rGO复合物修饰在碳糊电极(CPE)上,制得AgNPs-rGO/CPE电极。通过XRD、SEM和EDS技术对AgNPs-rGO的结构进行了表征与测试。结果表明,AgNPs很好地负载在了rGO上,且银元素的质量分数高达50.57%。当硝酸银浓度为0.02 mol/L时,AgNPs-rGO/CPE电极表现出最佳的电化学性能。在pH=5.5的磷酸盐缓冲溶液中,对过氧化氢在AgNPs-rGO/CPE电极上的电化学行为进行了考察。结果表明,AgNPs-rGO/CPE对过氧化氢的电化学检测表现出良好的稳定性,相对标准偏差仅为3.7%。当过氧化氢的浓度在1.0×10~(-8)~1.0×10~(-6)mol/L范围内时,过氧化氢的响应电流值ΔI与其浓度对数lgc呈现良好的线性关系,线性相关系数R~2高达0.993 4。将其应用于自来水样品中的过氧化氢检测,得到的加标回收率达到97.1%,多次重复检测的相对标准偏差仅为4.7%,表明制备的AgNPs-rGO/CPE对过氧化氢的电化学检测具有良好的重现性和稳定性。     

Development of Two-Dimensional Nanomaterials Based Electrochemical Biosensors on Enhancing the Analysis of Food Toxicants

In recent times, food safety has become a topic of debate as the foodborne diseases triggered by chemical and biological contaminants affect human health and the food industry’s profits. Though conventional analytical instrumentation-based food sensors are available, the consumers did not appreciate them because of the drawbacks of complexity, greater number of analysis steps, expensive enzymes, and lack of portability. Hence, designing easy-to-use tests for the rapid analysis of food contaminants has become essential in the food industry. Under this context, electrochemical biosensors have received attention among researchers as they bear the advantages of operational simplicity, portability, stability, easy miniaturization, and low cost. Two-dimensional (2D) nanomaterials have a larger surface area to volume compared to other dimensional nanomaterials. Hence, researchers nowadays are inclined to develop 2D nanomaterials-based electrochemical biosensors to significantly improve the sensor’s sensitivity, selectivity, and reproducibility while measuring the food toxicants. In the present review, we compile the contribution of 2D nanomaterials in electrochemical biosensors to test the food toxicants and discuss the future directions in the field. Further, we describe the types of food toxicity, methodologies quantifying food analytes, how the electrochemical food sensor works, and the general biomedical properties of 2D nanomaterials.