电化学免疫传感器在食品安全检测中的应用进展

介绍了3种电化学免疫传感器的组装、构建,着重评论了近十年来其在食品安全检测中的应用研究,并对其前景进行了展望(引用文献30篇)。     

智能手机在中学化学比色法实验中的应用

为进一步优化中学化学比色法实验的快捷性和普适性,海带中碘元素的测量利用智能手机应用程序(Colorimetric Titration)测定溶液中碘单质的浓度,实现了图片获取、数据采集、数据分析和结果显示的一体化.此外还测定了高锰酸钾的浓度及补铁药品的铁含量,测量结果显示7个样品的标准方差(R2)均高于0.99,且与紫外分光光度法的结果没有显著差别,证实该方法具有较高的操作友好性、准确性和快捷性,同时能够广泛应用于多种显色离子浓度的测量.该实验能够激发学生的实验兴趣及创新能力,期望能够为中学化学比色法实验提供新思路,促进教育数字化发展.     

智能手机光学检测技术用于检测水体中污染物的研究

数字图像比色法(Digital Image Colorimetry,DIC)作为一种传感器方法具有简易、灵敏、成本低廉的优点,广泛应用于环境监测、化学及生物化学等领域。以LED面光源作为数字图像比色法的光源对六价铬水样进行了检测,显色反应后的溶液通过手机免费软件获取R(红)、G(绿)、B(蓝)颜色值。由于RGB模型为非均匀的颜色参数,故把R、G、B值转化为不同的数学模型,并比较各种数学模型所得出的标准曲线的线性相关性,其中灰度吸光度模型的线性相关系数最高(R~2=0.999 2)。检测方法的线性范围为0.02～1.0mg/L,检出限为0.006mg/L,加标回收率为96.5%～107%,方法具有简便快捷、灵敏度高,适用于快速现场检测。     

智能手机光学检测技术用于检测水体中污染物的研究

数字图像比色法(Digital Image Colorimetry,DIC)作为一种传感器方法具有简易、灵敏、成本低廉的优点,广泛应用于环境监测、化学及生物化学等领域。以LED面光源作为数字图像比色法的光源对六价铬水样进行了检测,显色反应后的溶液通过手机免费软件获取R(红)、G(绿)、B(蓝)颜色值。由于RGB模型为非均匀的颜色参数,故把R、G、B值转化为不同的数学模型,并比较各种数学模型所得出的标准曲线的线性相关性,其中灰度吸光度模型的线性相关系数最高(R 2=0.9992)。检测方法的线性范围为0.02~1.0 mg/L,检出限为0.006 mg/L,加标回收率为96.5%~107%,方法具有简便快捷、灵敏度高,适用于快速现场检测。     

基于智能手机定量测定蛋白质的方法研究

利用智能手机完成了蛋白质浓度的检测,确定了用于图像比色的参数,方法适用于有颜色反应的分析物浓度检测。利用该法检测的相关系数大于0.99,检出限为0.21g/L。考察了不同品牌手机的检测效果,结果表明,检测效果与手机硬件的配置无明显关联。考察了该方法的重复性,对单个样本检测时,3种质量浓度样本的相对标准偏差(RSD)分别为2.0%、4.6%、11.9%;对4个样本进行同时检测,RSD分别为2.2%、3.8%、3.5%、11.5%。考察了亮度、色温、拍摄距离的影响,结果显示,亮度与色温对检测结果无影响,而拍摄距离有影响。手机APP与分光光度计对样本检测结果的相关系数(r2)为0.969。该方法准确、重复性高、便携、操作方便,可实现多种分析物实时现场的快速检测。     

丝网印刷电极在食品安全检测中的应用进展

食品安全问题一直以来都是被广泛关注的热点,选择成本低、使用方便、灵敏度高的检测手段也就成为了食品安全检测领域中研究的焦点。丝网印刷电极因具有可批量生产、成本低、灵敏度高和一次性可抛等特点,已被广泛应用到食品安全检测中。因此,近年来,关于丝网印刷电极在食品安全检测中的应用研究日益增多,建立了多种类型的电化学传感器。依据电化学传感器的不同类型,综述了丝网印刷电极在食品安全检测中的应用,并对丝网印刷电极的应用前景进行了展望。     

基于智能手机数字比色法的有机磷农残快速检测技术研究

提出了基于智能手机实现有机磷农残的快速定量检测方法,分析了智能手机的性能对检测结果的影响;并利用LED面光源解决了因照明条件的变化所引起的采集图片颜色不均匀的问题,提高了检测的准确度。实验将LED面光源垂直放置于样品上方,智能手机置于样品正前方对有机磷农药样品进行图片采集,检测结果与紫外可见分光光度计所测结果一致,二者具有良好的线性相关度。     

点击化学在食品安全检测中的应用研究进展

点击化学因具有反应模块化、无有毒有害副产物、反应效率高等出色的反应性能备受关注,是继组合化学之后又一新型合成技术,在材料表面功能化、大分子聚合物的合成、生物标记等领域得到了广泛应用。点击反应试剂的活性基团易于修饰在其他化学基团上,表明点击反应有望作为中间反应介导特定反应的信号转换或放大。近几年出现了大量基于点击化学构建的一系列分析检测方法,此类分析方法具有检测限低、线性范围广、可对目标分析物进行准确定量的优势,有着良好的应用前景。经典的点击反应——“叠氮-炔环加成(CuAAC)”是点击反应中应用最为广泛的反应,具有传感反应所需的几个独特优势：(1)以Cu+作为催化剂可极大提高反应效率以及反应灵敏度;(2)炔烃和叠氮基间的正交反应决定了良好的反应特异性;(3)反应对环境条件(温度、水、pH值等)不敏感,能够在室温和水溶剂条件下进行。这些良好的反应性能使得利用CuAAC反应构建灵敏度高、特异性好且稳定性强的传感检测方法成为可能。食品安全检测是控制食品中危害物、保障公众健康的重要手段。当前食品安全监测常用的技术手段几乎都依赖于一些笨重的仪器设备而无法具有较高检测效率,点击化学的优越性能为食品安全检测提供了新的思路。该文综述了点击化学的概念、主要反应类型、反应原理以及特点,对基于点击化学的一系列快速检测方法如比色法、荧光法、电化学法等进行列表比较,并着重介绍了CuAAC反应在检测食品成分及添加剂、农残兽残、真菌毒素、重金属以及食源性致病菌方面的应用实例,最后指出了现阶段CuAAC反应在应用中存在的不足,并对其在食品安全检测等研究领域的应用前景进行了展望。     

基于智能手机现场快速检测技术研究进展

作为一种便携式的功能性移动电子设备,智能手机的广泛应用为便携式检测提供了发展平台,并在临床诊断、 食品安全分析和环境监测等领域表现出巨大的应用潜力.本文综述了2018～2022年,基于智能手机与比色法、 荧光法、 化学发光法、 电化学分析、 免疫分析及微流控分析等技术联用的即时检测应用研究进展,并对其发展趋势和应用前景进行了展望.     

基于智能手机的可视化生物传感器在即时检测中的研究进展

人体生理指标是衡量健康与否的重要标准。传统的检测方法通常要求单独的实验室、复杂的操作流程且耗费较长的检测时间,难以满足快速诊断和居家健康监测的需求,因此亟需开发便携、快速和精准的现场检测技术。即时检测（Point-of-care testing, POCT）区别于传统实验室检测的主要特征是不需要实验室繁杂的分析过程即可实现生物分子的快速原位检测。智能手机作为日常生活广泛使用的通讯工具,具有独立的操作系统,内置存储功能,还配备高清摄像头,在POCT可视化检测方面有巨大的应用潜力。将各种生物传感技术与智能手机相结合已经发展成为POCT领域的一个新方向。本文对近年来基于智能手机的可视化生物传感器在POCT中的研究进展进行了评述,包括比色传感器、荧光传感器、化学发光传感器和电化学发光传感器等,总结了目前基于智能手机可视化生物传感器在POCT应用中面临的问题,并对其未来发展前景进行了展望。     

手机成像数码比色法测定水样中6价铬

设计了利用手机成像数码比色法测定水样中6价铬的实验,水样中6价铬经二苯碳酰二肼显色后用手机拍摄溶液图像,用Photoshop软件读取图像中显色液绿色通道的亮度值,该亮度值与溶液中铬的质量浓度呈线性关系,从而计算样品中6价铬的含量,对拍摄方式和图像读取方式进行了讨论。样品测定结果与分光光度法一致,加标回收率在98.0%~102.0%之间。该方法不使用专业仪器设备,简便、快速、准确,可实现现场检测。由于只使用学生自带的智能手机为检测设备,可极大地激发学生的实验兴趣和创新、探索精神。     

利用智能手机测定补铁药物中的铁含量*

为进一步提升图像比色法测定补铁药物中铁含量的准确性及普适性,考察了拍摄环境对结果的影响,确定了适用于图像比色分析的定量参数,比较使用不同容器来盛装溶液所获得的比色结果,在最优条件下测定了实际样品中铁的含量及加标回收率。结果显示,获得可靠数据的关键是将标准溶液、待测液以及空白溶液拍摄在同一张图片上;由溶液图像R值换算的吸光度值与浓度具有最佳的线性关系;分析以比色皿、试管、点滴板为容器获得的溶液图片,都能得到适合于定量比色分析的数据;测定的加标回收率大于95%。该方法操作简便,测定结果准确,可在各种条件下的高中化学实验室中开展。     

基于智能手机的中学化学手持技术数字化实验*——Fe3+/SCN-配合物组成的测定

利用智能手机,设计并开发基于数字比色法测定配合物组成的中学化学手持技术数字化实验,验证了在一定条件下Fe³⁺与SCN^-形成的配离子的主要组成,以期为配合物的实验教学提供参考。     

食品中添加剂甘氨酸的比色分析

研究了甘氨酸与乙酰丙酮-甲醛试剂显色反应的最佳条件、反应机理及共存物质的影响等。开发出食品中添加剂甘氨酸的比色分析方法。在pH6.5乙酸盐介质中,显色产物的λ_(max)为415nm,甘氨酸含量在0～200ug/10mL范围内符合比尔关系,摩尔吸光系数ε为2.3×10~3L/mol·cm。     

基于大黄酸碳点荧光探针检测烟叶含水量的研究

以Mg²⁺和大黄酸作为前驱材料制备大黄酸碳点,基于水对大黄酸碳点荧光信号的猝灭作用,借助智能手机RGB信号采集技术,建立了简单快速测定烟叶加工过程中水含量的分析方法。荧光猝灭机制表明：质子溶剂水与非质子溶剂二甲基亚砜（DMSO）间的相互作用,可显著猝灭碳点的荧光信号。在30～1000mg范围内,水含量与荧光猝灭效果具有良好的线性关系,检出限达5mg。利用智能手机采集信号,通过软件读取RGB值,结果表明在线性范围内水含量与R值有良好的线性关系（r²=0.9902）。该方法可实现烟叶加工过程中水含量的现场快速测定,结果满足实际需求。方法具有简便、稳定、准确等特点,为水含量测试技术和相关探针设计提供了新的思路。     

食品安全快速检测方法的研究进展

近年来,因环境污染、农兽残超标、人为添加滥用或贮藏不当等因素带来的食品安全问题受到广泛关注,快速检测技术简便快速、高效经济,满足食品初筛检测的要求。本文综述了酶抑制速测法、生物传感器法和免疫速测法等食品安全快速检测方法的研究进展,并展望了其发展方向。     

基于适配体技术的雌性激素检测方法研究进展

雌激素是一种类固醇激素,属于环境内分泌干扰物,可在人体和动物体内积累并起到类似雌激素的作用,使生物体的内分泌失衡,因此开发简单快速灵敏的雌激素检测方法具有重要意义。核酸适配体是通过指数富集配体系统进化技术（SELEX）筛选得到的一条寡核苷酸序列,能够与靶标高亲和力特异性结合,与传统抗体相比,具有靶标范围广、易合成修饰、稳定性高等特点,因而被广泛用于分析检测领域。该文主要综述了雌激素适配体的筛选进展以及适配体技术在雌激素检测中的应用,并对核酸适配体技术在雌激素检测领域的应用前景进行了展望。     

*微流控芯片在食品安全分析中的应用进展

微流控芯片技术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,因而在食品安全检测方面展现出强大的发展活力。目前微流控芯片技术在农药残留、兽药残留、重金属、食品添加剂等食品安全检测方面已取得了一系列重要进展。该文着重介绍了微流控芯片技术在食品安全分析中的研究进展,并展望了其在食品安全分析中的应用前景。