生物传感器技术在大肠杆菌内毒素检测中的应用进展

内毒素是一种热源型毒素，对人体和动物健康产生严重危害。合成生物食品和发酵食品因易受微生物污染，从而导致内毒素污染愈发严重，目前传统检测方法为鲎试验法为主，但是存在检测时间长、效率低等问题，而生物传感器具有灵敏度高、检测速度快、成本低等优点，在内毒素检测领域被普遍应用。因食品中内毒素检测需求不断增大，对生物传感器的要求也在不断提高，通过适配体、肽、金纳米材料，碳纳米材料等制备成的生物传感器，其灵敏度、稳定性等得到极大提高。随着材料技术的不断进步，未来的生物传感器会逐渐向小型化，经济化，便携化发展。本文主要综述了生物传感器在内毒素检测领域的应用，为基于生物传感器检测大肠杆菌内毒素的研究提供一定的参考价值。     

电化学生物传感器在黄曲霉毒素检测中的研究进展

黄曲霉毒素是黄曲霉和寄生曲霉的次级代谢产物,具有剧毒性和严重的致癌性、致畸性和致突变性,摄入受黄曲霉毒素污染的农作物和食品会对人类和动物的身体健康造成极其严重的危害。基于十年来国内外的研究成果,从电化学传感机理方面概述了电化学生物传感器在黄曲霉毒素检测中的发展现状和应用前景,介绍了各类电化学生物传感器的工作原理、制备方法和检测性能。电化学生物传感器相比于传统的黄曲霉毒素检测方法,具有检测时间短、操作简单、成本低、便于微型化等优势。金纳米颗粒、碳纳米管等纳米材料的使用将进一步提高电化学生物传感器的灵敏度以及抗原或抗体的固定效率。超微电极技术、传感器阵列技术以及微流控技术的应用也将进一步提高电化学生物传感器在毒素检测中的性能。     

纳米基电分析生物传感器在食品兽药残留检测中的研究与应用进展

食品中兽药残留是引起食品安全的关键问题之一,开发快速准确检测食品中兽药残留的方法势在必行。近年来,为提高传感器的灵敏度和稳定性,基于纳米材料的电分析生物传感器成为分析领域的热点。但目前绝大多数电化学生物传感器的研究还处于基础研究阶段。本文主要综述了基于纳米材料的电分析生物传感器在食品中兽药残留检测方面的研究和应用进展,主要包括电化学生物传感器、电化学发光生物传感器和光电化学生物传感器。在采用近似的流程对同一种物质进行检测时,光电化学方法获得的检测限通常比电化学方法低一个数量级。由于利用了电信号响应,光电化学检测仪器设备简单、价格低廉且更易于微型化。     

磁纳材料表面可修饰性在食品污染物快速分析中的应用

磁性纳米材料具有纳米材料比表面积大、尺寸小、偶联容量高、表面可修饰等特性以及独特的磁学性质,通过表面包裹、修饰无机纳米材料、有机小分子和有机高分子等降低粒子表面能获得具有可分散性或功能化的磁性纳米粒子,调节磁性纳米粒子的生物相容性和反应特性,可广泛应用于食品污染物快速分析中的样品前处理,如分离提纯、富集萃取以及检测过程中的信号放大、提高选择性及灵敏度等。基于磁性纳米材料的各种固相萃取方法以及新型传感器的研究发展迅速,文中综述了磁性纳米材料的表面可修饰性在食品安全检测方面的研究现状和应用情况,并展望了该领域发展趋势。     

电化学纳米免疫传感器在食品安全检测中的应用展望

电化学纳米免疫传感器具有检测快速、灵敏、操作简单等优点,在医药、食品、环境及生命科学等领域显 示了巨大的应用潜力。本文分析比较了电化学纳米免疫传感器与分析化学仪器检测、免疫检测、以聚合酶链式反应 为基础的分子生物学测定技术和基于表面等离子共振、生物薄膜干涉技术的检测方法的优缺点,讨论了电化学纳米 免疫传感器本身所面临的免疫结合信号放大处理和商业化应用的两个关键问题,最后,概述了纳米材料在免疫传感 器中的应用及电化学纳米免疫传感器在食品检测中的应用并对其在食品检测领域的未来发展作了展望。     

荧光纳米探针在农药残留检测中的研究进展

免疫分析技术因具有快速、简便和低成本等特点在农药残留监测中发挥着重要的作用。基于纳米材料增敏的荧光免疫传感器因灵敏度高、特异性强等优点,近年来逐渐成为研究热点。本文总结近年来荧光免疫传感器的相关研究进展,针对不同种类荧光纳米探针建立的免疫传感器在农药残留检测中的研究进行综述,重点阐述酶基荧光免疫探针、荧光纳米材料免疫探针、纳米酶基免疫探针和纳米支架型免疫探针的原理、特点及应用现状,并展望荧光免疫传感器在农药检测中的应用前景,旨在为荧光纳米探针在食品农药残留检测中的发展、应用提供参考。     

纳米材料电化学传感器在食品检测中的应用

纳米材料目前已广泛应用于传感器领域,纳米材料电化学传感器相对于质谱,色谱等传统的检测方法来说,具有操作简单、响应快速、费用消耗低、灵敏度高等优点,因此在食品检测领域有重要应用。本文对纳米材料电化学传感器在食品农药残留、兽药残留、真菌毒素、污染物、微生物等检测方面的应用进行了综述,对纳米材料电化学传感器的优势进行了分析,以期为该技术的应用提供参考依据。     

基于荧光生物传感器的真菌毒素检测方法研究进展

综述了荧光型真菌毒素检测生物传感器的研究进展,重点介绍了荧光型真菌毒素检测生物传感器的设计及其灵敏度、特异性等性能,分析了黄曲霉毒素等主要毒素的免疫荧光传感器和适配体荧光传感器的检测方法,提出将来的研究可以针对纳米材料/纳米复合材料的表面化学调节,设计用于检测各种分析物的目标特定无标签分析方法,实现毒素的多种同时检测。     

食品中喹诺酮类抗生素的光学和电化学传感器检测方法研究进展

食品中喹诺酮类抗生素的残留危害食品安全,已经引起广泛关注。基于纳米材料制备的传感器具有实时分析、低检测限和分析所需的样品量小等多种优势,是目前喹诺酮类抗生素的现场检测技术研究的热点。本文介绍了荧光、比色、表面增强拉曼散射(SERS)、免疫层析(ICA)等光学传感器和基于不同纳米材料的电化学传感器在喹诺酮类抗生素检测中的应用,比较和分析了不同类型传感器的特点。并对量子点、上转换纳米粒子等纳米材料在光学传感器中的应用,以及碳纳米材料、金属纳米材料和氧化还原介质等在电化学传感器中的应用进行了综述并提出了展望,以期为食品中抗生素的检测和传感器的发展提供新的思路。     

利用光纤倏逝波生物传感器检测食品中大肠杆菌O157:H7

目的建立一种应用光纤倏逝波生物传感器快速检测食品中大肠杆菌O157:H7的方法。方法对光纤用大肠杆菌O157:H7抗体包被制备检测探针,用纳米量子点对抗体进行偶联制备检测抗体,并确定其检测的灵敏度和特异性,同时通过对人工污染样品的检测确认该方法检测实际样本的可行性。结果建立的光纤倏逝波生物传感器检测大肠杆菌O157:H7的灵敏度达到50 CFU/mL,并具有较强的特异性。结论利用光纤倏逝波生物传感器检测食品中污染的大肠杆菌O157:H7方法快速、准确,具有较强应用价值。     

Gold nanoparticles: From synthesis,properties to their potential application as colorimetric sensors in food safety screening

BackgroundFood safety management and guarantee are the basic requirement during food processing, circulation, storage, and marketing. Elevating the ability to evaluate food quality and safety in a rapid, sensitive and reliable manner is of great importance in food industry. Recently, gold nanoparticles due to unique optical property, ease of functionalization and preparation, and high selectivity and sensitivity have received considerable attention in the field of food safety.Scope and approachGold nanoparticles exhibit distinguishable optical characteristic in different aggregated states and thus have been developed into simple colorimetric sensors for the quick detection of chemical contaminants in food samples. Herein, we reviewed the current methods for synthesis and functionalization of gold nanoparticles, strategies for fabrication of gold nanoparticle based colorimetric sensors and their applications in rapid analysis of food contaminant. Moreover, the inherent optical property of gold nanoparticles and their detecting principle have been highlighted. Finally, the main challenges and future efforts in developing such colorimetric sensors for food contaminants detection were discussed.Key findings and conclusionsGold nanoparticles as smart colorimetric sensors conform to the requirement of modern analysis, such as high selectivity, sensitivity, simplicity, celerity, and portability. Thus, they have great potential to be applied as power sensing tools for food safety screening.     

纳米颗粒在侧流免疫层析技术中的应用研究进展

侧流免疫层析技术（lateral flow immunoassay,LFIA）有效地结合了色谱分析卓越的分离能力和免疫分析的高度特异性,加之其便携性,使其为需要灵敏、定量的现场检测提供了一个理想的平台。LFIA中,标记物是影响其灵敏度的关键因素之一。目前,LFIA的检测性能主要通过使用纳米颗粒标记物来改善。纳米颗粒标记物按材料可分为有色纳米颗粒、发光纳米颗粒以及磁性纳米颗粒等。本文旨在归纳总结纳米颗粒作为标记物在LFIA中的最新研究进展,详尽解析了各类纳米颗粒对试纸条分析性能的改善情况,以期为研究者在设计试纸条时对适宜纳米颗粒的选择提供有力的技术支持。     

表面增强拉曼光谱在食品污染物快速检测中的应用

随着科技的发展,食品的种类越来越丰富,随之而来的问题是食品中引入的污染物也越来越复杂,这使得食品安全成为当今全球关注的一个重要话题,快速有效地检测食品中污染物已然成为食品检测的热点。表面增强拉曼光谱(surface-enhanced Raman spectroscopy, SERS)由于其极高的灵敏度、快速检测、指纹图谱解释能力,以及高达单分子级别的检测水平,逐渐成为检测食品中污染物的常用方法。本文针对SERS基底的发展现状,如特殊形态金属纳米颗粒和固相SERS平台,以及SERS在农兽药,掺假,天然毒素以及食源性病原体等污染物中的检测方法进行了论述,以期为表面增强拉曼光谱未来在食品污染物快速检测中的应用提供参考。     

荧光标记免疫层析技术在食品安全检测中的应用研究进展

食品安全快速检测技术是食品安全保障的重要技术支撑。荧光免疫层析技术是结合了荧光检测高灵敏度和免疫层析检测特异性强、快速便捷等特点的一项新型免疫检测技术,已成为食品安全快速定量检测领域研究的热点。本论文介绍了荧光免疫层析技术的基本原理,对有机染料荧光素免疫层析技术、量子点免疫层析技术和上转换纳米粒子免疫层析技术的最新研究进展及其在食品安全检测中的应用进行了综述并提出了其发展方向,以期为我国食品安全快速定量检测技术的发展提供文献支持。     

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。     

纳米金在食品污染物检测中的研究进展

食品安全与消费者的健康息息相关,备受社会各界的广泛关注。影响食品安全的主要原因之一就是食品污染问题,现已发现的食品污染物种类繁多,但危害不一。快速、灵敏、准确地检出食品污染物是保证食品安全的重要手段。应用纳米金技术的检测方法具有制备简单、操作方便、灵敏度和特异度高的特点,可满足食品中污染物的检测要求。本文就纳米金在此方面的研究进展进行综述,并对纳米金更广泛的研究及应用前景提出展望。     

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。     

磁弛豫开关技术在生物检测应用中的研究进展

本文主要介绍磁弛豫开关技术在生物检测应用中的研究进展。磁弛豫开关检测技术是核磁共振技术、纳米技术和生物免疫技术相结合的一种灵敏度高、特异性好、抗干扰能力强的快速检测技术。以修饰了生物配体的磁性纳米颗粒作为磁共振探针,该探针能特异识别某一物质,当与待测物发生特异性结合后,磁性纳米颗粒由分散态变成聚集态,使得水质子的横向弛豫时间(T2)发生改变,从而实现对待测物的检测。目前磁弛豫开关技术已经广泛应用于蛋白质、微生物、核酸、小分子等生物分子的检测,并取得了一定的成果。基于磁学信号的磁弛豫开关检测技术具有抗干扰能力强,适用于复杂基质检测的特点,使得该技术在食品安全、环境检测、临床诊断等领域都有着广阔的应用前景。     

量子点标记免疫技术在食品中小分子有害物检测中的应用

量子点（quantum dots,QDs）是一种荧光纳米颗粒,具有荧光量子产率高、发射光谱窄、发射波长可调等优点,是近几年发展起来的一种新型荧光标记物,在食品中小分子有害物免疫检测中的应用已成为研究热点。本文总结介绍了3 种常用的QDs与抗体/抗原偶联方法及其各自优缺点,并对基于QDs的荧光免疫分析方法在食品小分子有害物检测中的应用进行了详细综述。     

基于非标记核酸适配体的可视化检测黄曲霉毒素B1方法研究

目的 利用纳米金在盐诱导下凝聚后引起的颜色变化,建立基于非标记的AFB1特异性结合适配体,针对AFB1的灵敏快速可视化检测方法。方法 通过对适配体DNA浓度、NaCl盐溶液、pH值等条件的优化,确定最佳反应体系并进行特异性实验。结果 本方法具有良好的灵敏度和特异性,线性范围和检测限分别是0.025—10 ng/mL和0.025 ng/mL,可以满足中国和欧盟的最大残留限量(MRL)的检测要求。结论 该方法实现了对黄曲霉毒素B1的可视化检测,简单、高效、可行,具有较高的分析灵敏度和较好的特异性。