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生物传感器在食品检测中的应用

生物传感器在食品检测中的应用

生物传感器在食品检测中的应用在当今社会,食品安全问题日益受到人们的关注。

为了确保食品的质量和安全,各种检测技术不断发展和创新。

其中,生物传感器作为一种快速、灵敏、特异性强的检测手段,在食品检测领域发挥着越来越重要的作用。

一、生物传感器的基本原理生物传感器是一种将生物识别元件与物理化学换能器相结合的分析装置。

简单来说,它能够将生物反应转化为可测量的电信号或光信号等。

其核心部分包括生物识别元件和换能器。

生物识别元件通常是酶、抗体、核酸、微生物等具有特异性识别能力的生物分子。

这些分子能够与被检测的目标物质发生特异性结合或反应。

例如,酶可以催化特定的化学反应,抗体能够与对应的抗原特异性结合。

换能器则负责将生物识别元件与目标物质反应产生的信号转换为电信号、光信号或其他可检测的物理信号。

常见的换能器有电化学换能器、光学换能器和压电晶体换能器等。

二、生物传感器在食品检测中的优势与传统的食品检测方法相比,生物传感器具有许多显著的优势。

首先,生物传感器具有高度的特异性。

由于其利用生物分子的特异性识别作用,能够准确地检测出目标物质,避免了其他物质的干扰,从而大大提高了检测的准确性。

其次,生物传感器检测速度快。

通常在几分钟甚至几秒钟内就能得出检测结果,这对于食品生产和流通环节中的快速检测需求非常重要,可以及时发现问题并采取相应的措施。

再者,生物传感器具有较高的灵敏度。

能够检测到极低浓度的目标物质,这对于保障食品安全至关重要,即使是微量的有害物质也能被检测出来。

此外,生物传感器操作简便,对操作人员的专业要求相对较低,易于实现现场检测和在线监测。

三、生物传感器在食品检测中的具体应用1、农药残留检测农产品在种植过程中可能会使用农药来防治病虫害,但农药残留超标会对人体健康造成危害。

生物传感器可以快速、准确地检测出蔬菜、水果等农产品中的农药残留,如有机磷农药、氨基甲酸酯类农药等。

2、兽药残留检测在畜禽养殖中,为了预防和治疗疾病,可能会使用兽药。

生物传感器技术在食品安全中的应用

生物传感器技术在食品安全中的应用

生物传感器技术在食品安全中的应用近年来,食品安全问题成为了人们十分关注的一件事情。

各种食品安全事件层出不穷,让人们对食品的安全性越来越担忧。

这时,生物传感器技术作为一种新型的检测检测技术,得到了广泛的关注和应用,尤其在食品安全领域中的应用更是引起了人们的极大兴趣。

生物传感器技术是一种利用生物材料,如细胞、酶、抗体、核酸等,与物理化学转换手段结合起来的传感器技术。

它可以通过快速、准确、灵敏的测量和监测手段,判断出食品样品是否存在有害成分,并对食品进行可靠的检测和诊断,从而及时解决食品安全问题。

作为一种新型的技术手段,生物传感器技术在食品安全领域的应用也越来越广泛,下面就从以下几个方面来探讨生物传感器技术在食品安全中的应用。

一、生物传感器技术在食品中的应用随着人们对食品安全性的要求越来越高,食品中的各种添加剂和污染物也越来越多。

面对这种情况,传统的检测检测手段已经难以满足社会的需要。

而生物传感器技术的出现,为食品检测和安全监测提供了可靠的支持。

生物传感器技术可以通过多种生物探针的选择,反应物检测的灵敏度和特异性都比传统方法更好,所以在保障食品安全方面有着非常广泛的应用。

二、生物传感器技术在食品污染物检测中的应用生物传感器技术可以针对食品中存在的各种污染物进行检测,如重金属、农药残留、塑化剂等。

其原理是利用探针特异性地与污染物发生反应,产生一些特定的化合物或信号,再通过检测手段进行分析。

例如,对于食品中重金属的检测,生物传感器技术是应用最为广泛的方法之一。

它可以选择合适的生物传感体,与目标重金属离子发生特异性反应,产生特定的生化反应,从而实现快速高效的检测。

三、生物传感器技术在食品中的应用案例(一)利用生物传感器技术检测食用油中的有害成分食用油是人们日常饮食中必不可少的一部分,但是市场上有些餐厅或食品生产厂家为了降低成本,会在油中添加一些有害的材料,比如工业色素,用废油回收,以及添加苯等毒物。

然而,这些有害成分的存在会对人体健康造成很大的危害。

生物传感器技术在食品安全检测中的应用教程

生物传感器技术在食品安全检测中的应用教程

生物传感器技术在食品安全检测中的应用教程引言:食品安全一直是人们关注的焦点,随着科技的不断发展,生物传感器技术正逐渐应用于食品安全检测领域。

生物传感器技术利用生物体内的生物分子与特定物质之间的相互作用,能够快速、准确地检测食品中的有害物质,保障消费者的身体健康。

本文将介绍生物传感器技术在食品安全检测中的应用,并提供相关的教程。

一、生物传感器技术概述1.1 生物传感器的定义和分类生物传感器是一种利用生物体内的生物分子与特定物质之间相互作用的仪器,能够转化这种相互作用为可测量的信号,从而实现对特定物质的检测和分析。

根据不同的检测原理和操作方式,生物传感器可分为光学传感器、电化学传感器、声学传感器等多种类型。

1.2 生物传感器技术的优势生物传感器技术在食品安全检测中具有以下优势:(1)高灵敏度:生物传感器可以检测到极低浓度的有害物质,具有很高的灵敏度。

(2)快速性:生物传感器具有快速的检测速度,可以在短时间内完成食品的检测工作。

(3)准确性:生物传感器的测量结果准确可靠,可以有效地识别出有害物质的存在。

(4)便携性:生物传感器可以设计成便携式设备,方便在任何地方进行食品安全检测。

二、生物传感器技术在食品安全检测中的应用2.1 基于酶的生物传感器酶是生物体内的一种特殊类型的蛋白质,可以催化特定的化学反应。

在食品安全检测中,基于酶的生物传感器被广泛应用于检测食品中的有害物质。

例如,利用葡萄糖氧化酶可以检测食品中的葡萄糖含量,利用酸性磷酸酶可以检测食品中的磷酸盐含量。

2.2 基于抗体的生物传感器抗体是免疫系统产生的一种特殊蛋白质,具有高度的选择性和专一性。

基于抗体的生物传感器可以利用抗体与特定有害物质之间的结合反应来检测食品中的有害物质。

例如,利用抗体与苯甲酸酯类农药结合反应可以检测食品中的农药残留。

2.3 基于核酸的生物传感器核酸是构成生物体遗传信息的基本单位,具有高度的特异性和稳定性。

基于核酸的生物传感器可以利用核酸与特定物质之间的互补配对反应来检测食品中的有害物质。

生物传感器技术在食品卫生检测中的应用

生物传感器技术在食品卫生检测中的应用

生物传感器技术在食品卫生检测中的应用随着人类社会的发展,食品安全问题越来越引起人们的关注。

在全球化的背景下,食品交易已经成为跨境生意的主要领域之一。

然而,这种交易也带来了很多食品安全问题。

因此,如何保障食品安全成为了政府和公众的共同关注的问题。

生物传感器技术成为了监测食品卫生的一种新手段,其具有高灵敏度、快速反应、高精确度等优点,可以有效地检测各类食品污染物,保障公众健康。

一、生物传感器概述生物传感器(Biosensor)是一种能够通过生物材料,如细胞、酶、抗体等识别并转化生化信号为电、光、质谱等电子信号的检测系统。

它具有多种优点,如高灵敏度、高选择性、快速反应、低成本等。

因此,生物传感器可以应用于食品行业,有效地检测食品中的各种微生物、残留物、污染物等。

二、生物传感器在食品卫生检测中的应用1、检测食品中的微生物污染微生物是食品安全的一个重要问题,混入食品中的细菌、真菌、病毒等可以导致人体疾病。

生物传感器技术可以检测食品中的微生物,包括大肠杆菌、沙门氏菌、霉菌等。

在微生物感染的早期,其数量往往不多,传统的检测技术需要几个小时或几天才能给出结果,这对食品供应链的运作将带来很大的风险。

而生物传感器检测技术可以在几分钟内给出结果,对于快速识别食品中的微生物污染非常有效。

2、检测食品中的残留物污染在食品加工和运输过程中,常常会使用各种化学物品来保持食品的新鲜度、色泽和口感。

但这些化学物质如果被残留在食品中,就对人体健康会造成危害。

生物传感器在检测食品中的残留物方面也非常有效。

例如,使用基于生物传感器的检测技术可以快速、准确地检测水果中的农药残留物。

3、检测食品中的致癌物质食品中存在的各种致癌物质也是食品安全领域中的一个大问题。

如:亚硝胺、苯并芘、苯、苯甲酸等。

生物传感器可以通过检测这些致癌物质的生物标志物,来达到检测的目的。

三、生物传感器技术发展前景目前,生物传感器已经广泛应用于食品安全检测,例如对食品中的大肠杆菌、三价砷、甲萘咪啉、苯并芘等的检测。

生物传感器技术在食品安全检测中的应用

生物传感器技术在食品安全检测中的应用

生物传感器技术在食品安全检测中的应用一、引言随着人口的增加和食品供应链的全球化,食品安全问题日益突出。

食品中的污染物质对人们的健康构成潜在威胁,因此,食品安全检测成为重要的关注领域。

近年来,生物传感器技术因其高灵敏度、快速检测和便携性等优势,在食品安全检测中得到广泛应用。

二、生物传感器技术概述生物传感器技术是一种将生物元素(如酶、抗体、细胞等)与传感器器件相结合的技术。

传感器通过检测生物元素与目标分析物之间的相互作用,实现对分析物的定量或定性检测。

生物传感器技术在食品安全检测中的应用主要包括基于酶的生物传感器、免疫传感器和细胞传感器三个方面。

三、基于酶的生物传感器在食品安全检测中的应用1. 果蔬中农药残留的检测基于酶的生物传感器可以通过检测农药残留的酶活性来确定果蔬中的农药残留水平。

传感器利用酶与农药的特异性相互作用,将酶活性的改变转化为电化学信号进行检测。

这种方法不仅具有高灵敏度和快速响应的特点,还避免了传统方法中繁琐的前处理步骤。

2. 食品中的抗生素残留检测基于酶的生物传感器也可以用于食品中抗生素残留的检测。

传感器通过酶与抗生素的特异性相互作用,测量酶活性的变化来确定抗生素的存在。

这种方法具有灵敏度高、快速检测和样品处理简单等优点,可以在实验室和现场进行抗生素残留的监测。

四、免疫传感器在食品安全检测中的应用1. 食品中的重金属检测免疫传感器利用抗体与免疫原之间的特异性结合作用来检测食品中的重金属污染物。

通过抗体与重金属离子的特异性结合,免疫传感器可以实现对食品中重金属离子的高灵敏度检测。

2. 食品中的致病菌检测免疫传感器还可以用于食品中致病菌的快速检测。

利用特异性抗体与致病菌的抗原结合,免疫传感器可以实现对食品中致病菌的快速、灵敏的检测。

这种方法不仅可以减少检测时间,而且对样品的要求较低,有助于及时发现食品中的致病菌污染。

五、细胞传感器在食品安全检测中的应用细胞传感器利用细胞对环境变化的敏感性作为感知元件,实现对食品中污染物的检测。

生物传感器在食品安全监测中的应用

生物传感器在食品安全监测中的应用

生物传感器在食品安全监测中的应用食品安全问题一直是人们关注的焦点,而传统的检测方法往往需要长时间的样品制备和复杂的分析仪器。

因此,生物传感器作为一种快速、便捷、灵敏、特异性高的检测技术,被广泛应用于食品安全监测中。

一、生物传感器的分类生物传感器分为基于酶、抗体和核酸的传感器。

基于酶的传感器常用酶作用后产生的电子传导或荧光信号进行检测。

抗体传感器是通过检测特定抗原与抗体之间的结合来判断待测样品中是否存在该抗原。

核酸传感器则是通过检测目的核酸的互补配对反应来实现检测。

此外,还有工业用传感器、环境传感器等。

二、生物传感器在食品安全检测中的应用1. 高效检测食品添加剂食品添加剂是保障食品质量安全的一个重要环节,而其中某些添加物的滥用可能会对食品安全造成严重威胁。

生物传感器技术可以用于检测食品添加剂如甜味剂、色素、防腐剂等,提高检测的速度和准确性。

2. 检测食品中的有害物质生物传感器可以检测食品中的重金属、农药、有机污染物等有害物质,可以快速、准确地检测食品中可能存在的危害物质,及时发现问题,保障食品安全。

3. 低成本检测食品中的病原微生物传统的检测方法需要长时间的培养过程和复杂的分析仪器,而基于生物传感器的检测方法可以克服这些问题。

一般采用基于抗体或DNA的传感器进行检测,可在几分钟内快速检测出食品中的病原微生物,大大提高了检测效率和检测准确性。

三、生物传感器的优势1. 高灵敏度和高特异性生物传感器采用高度特异的生物物质来检测目标分子,具有高度的特异性和灵敏性,可以检测到极低浓度的物质。

2. 快速、低成本传统检测方法往往需要长时间的样品制备和复杂的分析仪器,而生物传感器检测时间短,成本低。

3. 无需特殊技能和专业培训传统检测方法需要有高水平的实验室技能和专业培训,而生物传感器技术却可以被更广泛地应用,无需高超的技能。

四、生物传感器的局限性1. 可靠性不够由于生物传感器需要对多个参数进行检测,检测结果可能会被样本的复杂性、制备过程、维护、传感器存储和灵敏度等因素所干扰,不可靠性大。

生物传感器技术在食品安全检测中的应用

生物传感器技术在食品安全检测中的应用

生物传感器技术在食品安全检测中的应用近年来,随着食品行业的迅猛发展,食品安全问题也逐渐引起了人们的关注。

为了保障食品的质量和安全,科学家们不断研发新的技术工具来进行食品安全检测。

其中,生物传感器技术成为了食品安全检测中的热门话题。

生物传感器是一种利用活性材料(如酵素、抗体等)与物理和化学信号(例如光学、电化学和热学信号)进行作用来检测目标分子的技术。

这种技术的最大优点是高灵敏度、高选择性、实时检测等特点,使得生物传感器技术被广泛应用于食品安全检测领域。

1. 生物传感器技术在食品检测中的应用生物传感器技术主要应用于食品中的农药、兽药、毒素、菌落等的检测。

以杀菌剂检测为例,研究人员将相关的抗体或酶附着在传感器的表面,当食品样品中含有目标物质时,与抗体或酶结合产生了信号变化,通过检测传感器上的信号变化便能够准确检测出某些物质的存在。

这种方法具有高度灵敏性,可在短时间内实现微量杀菌剂的快速检测。

另外,生物传感器还可以应用于肉类和蔬菜的成分检测。

以乳制品中的脂肪检测为例,研究人员设计了一种基于表面增强拉曼散射(SERS)生物传感器检测系统,该系统可以通过微量样品,自动从脂肪中分离出脂蛋白,进而快速检测出脂肪的含量。

此外,生物传感器技术在食品中常常用于检测不良菌,如沙门氏菌、大肠杆菌等致病菌。

针对某些菌的检测,研究人员会采用基于DNA或RNA的荧光探针来进行检测,在短时间内能够高效的鉴定出某些致病菌。

2. 生物传感器技术的优缺点尽管生物传感器技术在食品安全检测中具有广泛的应用,但是该技术仍存在一定的优缺点。

其中,其最主要的优点包括高灵敏度、高效、对菌落活性无影响等;而其缺点主要在于其对环境因素的敏感性、易失效以及维护难度高等。

因此,在应用生物传感器技术进行食品安全检测时,需要合理权衡其优缺点。

3. 生物传感器技术未来发展趋势生物传感器技术在食品安全检测领域的应用仍处于初级阶段,但是该技术仍然具有广阔的发展前景。

生物传感器在食品安全检测中的应用

生物传感器在食品安全检测中的应用

生物传感器在食品安全检测中的应用作者:白晓天杨辉来源:《科学与财富》2015年第24期摘要:在我国目前的市场经济条件下,一些食品生产企业一味追求经济利益,忽略了食品的安全与健康,造成我国食品安全事故不断发生,对人们的身心健康以及社会的稳定产生了十分恶劣的影响。

因此,我国逐渐加强了对于食品行业的监管,尤其是对食品的安全监测。

本文着重介绍生物传感器这一先进技术在食品安全监测中的应用,旨在通过对生物传感器在食品安全监测中的具体应用,更好地为食品安全的检测提供新的方式和理论的参考,更好地保障人们的食品安全。

关键词:生物传感器;食品安全检测;应用生物传感器是一种检测食品安全的重要工具,它是一种十分特殊的传感器,它通过集中生物学、信息科学等多门学科的先进科学技术最终实现了对于物质的快速分析、追踪和检测,这对于食品安全的检测有着重要意义。

在人们对于食品安全问题高度关心的大背景下,生物传感器在食品安全的检测中发挥着十分重要的作用,它能够检测食品是否安全,是否残留农药,是否能够被人们直接食用等等。

生物传感其借助其自身高灵敏度、高准确度的特点,能够快速检测出不合格产品,目前已经被广泛地应用在食品安全监测领域,并正在发挥着重要的作用。

1.生物传感器的原理和特点1.1生物传感器的原理传感技术是当代科学技术发展的一个重要标志,它是现代电子信息技术、食品检测科学和生物医学工程等领域不可缺少的功能器件,它与通讯技术、计算机技术并称为现代信息产业的三大支柱。

生物传感器是将生物感应元件的敏感性、专一性与一个能够产生和待测物浓度成比例的信号传导器结合,利用各种生物材料或生物代谢产物如酶、抗体等做成的用于检测、识别生物与食品的化学成分的传感器。

生物传感器主要用于食品和生物医学信息的检测,利用被检测物和分子识别元件的特异性结合,检测物进入生物活性材料后发生物理或化学反应,产生的生物学信息经物理或化学换能器转变为可定量、可处理的电信号或光信号,再经电路进行放大或相应的处理后输出,从而实现对被测物的分析和检测。

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近年来,生物传感器由于其响应速度快、灵敏度高、检测限低及特异性好等显著优点在食 品分析、 食品安全及环境监测中得到快速的发展[1]。 以修饰电极与生物活性材料组成的电化学生 物传感器发展最早,研究内容最丰富,并逐渐获得广泛应用[2]。其中丝网印刷技术与生物传感器 的结合为科学技术的转化应用提供了契机, 丝网印刷技术在生物传感器构建中的应用越来越多, 表现出很好的发展前景[3]。 丝网印刷技术在电化学传感器中的应用最早可追溯至 1981 年, Baumbach[4]报道了一项使用 丝网印刷技术制作厚膜电化学传感器的专利。随后因其具有设计灵活、重现性好、成本低、可 批量制作等众多优点,逐渐得到应用,尤其是在血糖测定仪中应用广泛[5-6]。目前,丝网印刷传 感器的应用已经涉及到临床诊断[7]、食品成分分析与生物工艺控制[8-9]、环境检测[10]、DNA 测定
图 1 丝网印刷基本过程[3]
Fig.1 Schematic representation of the process of screen printed manufacturing of electrodes
2 丝网印刷电极在食品分析中的应用
食品的组成成分通常比较复杂,要在众多成分共存的条件下测定其中某一种成分,常常需 要繁杂的前处理过程,因此,食品检验尤其需要向特异、简便、可靠的方向发展。与其它常见 的电极材料不同,丝网印刷电极无需电极抛光或电化学等前处理方式,可以直接为纳米粒子及 其结构相关的材料提供非常好的平台[12]。丝网印刷电极可实现批量生产,成本低,并具有较好 的灵敏度和一次性可抛等特点,特别适用于对食品加工过程中产品的品质与工艺参数的控制与 确定以及食品中农药、抗生素、重金属等残留的分析,因而受到研究者的广泛关注。 2.1 水、畜产品新鲜度检测 水产品、畜产品的鲜度是评价其质量的一个重要指标。尤其是水产品,随着其贮存期的延 长,会很快出现微生物腐败和蛋白质的自溶分解,产生不良风味。水、畜产品的新鲜程度可通 过测定样品的黄嘌呤、次黄嘌呤、尿酸、生物胺等含量来反映[13]。Carsol 等[14]开发了使用丝网 印刷碳电极固定黄嘌呤氧化酶的电化学传感器以检测鱼的新鲜度,该方法可以省略样品的制备 过程,将样品稀释后直接注入到检测体系中即可。当原始样品的浓度在 1~50μmol/L 范围内时,
网络出版时间:2013-04-24 14:52 网络出版地址:/kcms/detail/11.1759.TS.20130424.1452.042.html
丝网印刷生物传感器在食品分析中的应用
臧帅 1,2,刘珒 1,卢蓝蓝 1,孙远明 1,刘英菊 2 ,雷红涛 1*
Application of screen-printed biosensor in food analysis
Zang-shuai 1,2, Liu-jin1, Lu Lan-lan1, Sun Yuan-ming 1, Liu Ying-ju2 , Lei Hong-tao 1*
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(1.Guangdong Provincial Key Laboratory of Food Quality and Safety, College of Food Science, South China Agricultural University, Guangzhou 510642, China; 2.Institute of Biomaterials, College of Sciences, South China Agricultural University, Guangzhou 510642, China) Abstract: Screen-printed biosensor had been widely applied in food analysis due to its various advantages including low cost, short time-consuming and miniaturization compared with other physicochemical methods. This review focused on the basic configurations of screen-printing electrode and their applications especially in food analysis. Additionally, a general overview of the potential application of screen-printed biosensor in the food analysis field was also addressed. Key words: biosensors, screen-printed electrode, food analysis 中图分类号:TS207 文献标识码:A
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次黄嘌呤(Hx)、肌苷(HxR)、肌苷酸(IMP)等分析对象的含量可以在 30s 内检测出来, 其变异系数仅为 2%~3%。Telsnig 等[15]设计了一种使用丝网印刷碳电极作为工作电极的电流型 生物传感器用于生物胺的检测,通过 Nafion 膜将最优比例的二氧化锰和胺氧化酶固定在电极表 面,其对尸胺和腐胺的最低检测限可达到 0.3μmol/L ,对酪胺和组胺的最低检测限可达到 3.0μmol/L。Gil 等[16]制备了一种基于丝网印刷阵列的电子鼻用来检测鱼类的新鲜度,该电子鼻 由活字合金、金属氧化物和不溶性金属盐等材料制备的 16 支电极阵列构成,通过对电极电势的 测定,可快速、无损的对鱼类新鲜度的各项指标进行测量,表现出很大的应用潜力。 2.2 食品中农药残留分析 食品中农药残留分析要求在复杂的基质中对低浓度待测组分进行定性和定量分析[17]。有机 磷和氨基甲酸酯类农药在农业上的滥用对人体健康构成威胁。此类农药会抑制乙酰胆碱酶的活 性,其浓度和乙酰胆碱酶抑制程度具有相关性。Andreescu等[18]据此制备了基于乙酰胆碱酯酶的 丝网印刷传感器,对农药对氧磷、敌敌畏和毒死蝉进行了检测, 检测范围在10−8~10−9mol/L之内。 当使用聚合物膜固定酶时,传感器贮藏稳定时间可超过6个月。Koblizek等[19]采用了光系统II作 为敏感元件,制作了检测三嗪和苯基脲除草剂的丝网印刷传感器,该检测方法稳定性较佳(半 衰期为24h) ,并且对敌草龙、莠去津等具有接近10-9mol/L的检测限。Soln´ a等[20]制备了丝网印刷 阵列传感器用来检测有机磷农药、氨基甲酸盐及多酚,其相对标准偏差(10次测量)低于7%, 具有很好的稳定性, 对有机磷和多酚的最低检测限分别在纳摩尔和微摩尔范围内。 Gan等[21]使用 磁性复合纳米粒子修饰丝网印刷电极用来构建可一次性使用有机磷酶传感器,其最低检测限达 到5.6× 10-4ng/mL, 用于实际样品检测的添加回收率为88%~105%, 具有很高的灵敏度和特异选择 性。 Crew等[22]在丝网印刷阵列传感器中嵌入了一个新的自动化系统, 可同时检测6种有机磷农药, 其完整分析时间仅在6min之内,系统得进行评价后,发现没有任何假阳性和假阴性的出现,为 水和食品中农残的现场检测提供了一种快速分析系统。 2.3 食品中抗生素残留的分析 在食用动物养殖过程中,为达到既能促进生长又能防病治病的目的,大量的抗生素被应用, 造成肉类制品中不同程度的抗生素残留,给人体带来潜在的不良和毒副作用。Setford等[23]建立 了使用丝网印刷免疫传感器来检测牛奶中β-内酰胺类抗生素青霉素G的方法,测定用时短,仅包 含2~4min的培养、 快速清洗和1~2min的检测三个步骤。 Ammida等[24]基于竞争性免疫分析构建了 一次性丝网印刷电极用来分析牛肉中红霉素和泰乐菌素的含量,该方法可简单、快速地对红霉 素和泰乐菌素进行检测, 最低检测限分别为0.2ng/mL和2ng/mL。 Masawat等[25]通过丝网印刷技术 对金电极修饰,使用循环伏安法和流动注射分析法对食品中四环素、金霉素和氧四环素的残留 进行检测,其最低检测限分别为 0.96、0.58和0.35μmol/L。Chiu等[26]使用HPLC 与丝网印刷碳电 极联用对食品中林可霉素残留检测,采用固相萃取法对样品进行前处理,使用低成本、易操作 的预阳极化丝网印刷电极对林可霉素进行分析,动力学工作范围可到达 1mol/L( 相关系数为 0.999),检测限(LOD)为0.08μmol/L。 2.4 生物毒素分析 生物毒素因其致癌性严重威胁人类的健康与生命,日益引起人们的关注。食品原料尤其是 香辛料在其收获、加工、储运等过程中易被真菌污染,快速简单的真菌毒素检测方法是质量安 全控制的重要手段。Piermarini等[27]构建了一种96微孔丝网印刷电化学传感器用来检测黄曲霉毒 素B1,黄曲霉毒素B1能够在30pg/mL的浓度下检测出来,动力学工作范围在0.05~2ng/mL之间, 且有良好的回收率 (103± 8%) 。 Neagu等[28]利用丝网印刷电极对牛奶中黄曲霉毒素M1进行检测并 对稳定性进行考察,发现该电极方法的检测范围为5–250pg/mL,检测限为1pg/mL,添加回收率 在90%~105%之间。同时,他们将牛奶在4C和-30C储存3个月以后再次检测,发现与贮存前的 样品相比,贮藏后的样品添加回收率降低了50%,因此该丝网印刷电极更适合新鲜牛奶中黄曲 霉毒素M1的检测。 Alonso-Lomillo等[29]使用丝网印刷电极构建高灵敏度酶传感器检测赭曲霉毒素
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(1.华南农业大学食品学院,广东省食品质量安全重点实验室,广东 广州 510642; 2.华南农业大学理学院,生物材料研究所,广东 广州 510642) 摘要:丝网印刷生物传感器因其成本低,耗时短,微型化等优点,近年来在食品分析领域得到广泛应 用。本文对丝网印刷电极的原理、制作过程进行了介绍,并综述了丝网印刷生物传感器在食品分析领 域的研究进展,探讨了其在食品分析领域的应用前景。 关键词:生物传感器,丝网印刷电极,食品分析
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生物传感器一般有两个主要组成部分:一是生物分子识别元件(感受器),二是信号转换 器(换能器)[1]。生物传感器的生物性部分即是传感器的感受器,包括酶、抗体、核酸、细胞和 组织等。它们和相关的复合物(例如介质,辅助因子)、添加物或交联剂一起产生出电化学信 号。非生物性部分即是换能器,包括氧化铝、陶瓷、PVC(聚氯乙烯)、金、铁等基质和碳墨、 白金或其它金属浆料构成的电极传导部分。为提高传感器的性能,一些介质(例如梅尔多蓝、 普鲁士蓝)、辅助因子(例如 NADH、PQQ)、稳定剂、固定化物质、添加剂(例如纤维素)和 交联剂(例如戊二醛)常常被加入电极中以改进灵敏性、选择性、稳定性和再生性。 丝网印刷(厚膜)技术制作电化学传感器的换能元件是目前制备一次性使用电化学传感器 的主要方法。丝网印刷电极以丝网印版为模具,所制作传感器电极的大小和形状可以改变,易 微型化和集成化。丝网印刷电极条有两电极结构和三电极结构两种类型。三电极结构包括工作 电极、参比电极、辅助电极。两电极则省略了对电极。丝网电极条的两端分别为滴液区(含有 工作电极和参比电极)和联机端(与检测设备连接)[3]。 丝网印刷需要四个要素,分别是印刷介质(厚膜油墨)、丝网、印刷的表面(基底)和使 油墨通过丝网的刮刀。 图 1 显示了丝网印刷的过程[3]: 具有高粘度的油墨透过丝网印版图案上的 网孔漏印至承印物上,印版上其余网孔被堵死而不能透过油墨,在承印物上形成空白。因此, 可以通过图案和网孔的厚度来控制印膜的厚度。同时,可以根据不同的用途,将油墨印刷在不 同的基质上以制备不同的道为基础,详细介绍了丝网印刷电极的制作原理及过程,对丝网印刷
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