生物传感器及其在食品检测中的应用

随着现代食品工业的发展,食品分析检测技术的地位日益凸显。生物传感器将生物学检测原理与传感技术相结合,是一种新型的生物学检测技术。生物传感器具有高选择性、高灵敏性等显著特点,在医学、环境污染物检测、食品工业等领域展示了广阔的发展前景。本文综述了生物传感器的分类、特点及其在食品检测中的应用。     

基于邻苯二胺电聚合膜和PSS自组装的补体C3压电免疫传感器

生物分子固定化或传感界面设计技术是研制压电免疫传感器的关键之一．本文结合电聚合膜和聚电解质静电吸附组装技术，提出了一种新的压电免疫传感器中生物分子固定化方法，研制成一种检测补体C3的压电免疫传感器．研究了pH值、抗体稀释比和温育温度等抗体的固定化条件，讨论了传感器采用这种固定化方法的响应与再生性能，并与戊二醛键合固定化法进行比较．结果表明，该传感器的响应频移值大，在补体C3浓度为7．75μg／mL时。采用该法频移值达239Hz，而采用戊二醛键合固定化法频移值仅163Hz；灵敏度高，最小检出浓度达0．078μg／mL；选择性较好，对同浓度的牛血清白蛋白(BSA)响应很小，仅为35Hz．此外，该传感器能重复使用20次以上，具有较好的再生性能．     

压电超声管道腐蚀检测传感器的支撑结构设计

传感器支撑结构在检测过程中的稳定性决定了检测数据的准确性,是压电超声管道腐蚀检测器结构设计的核心。针对长输管道对压电超声腐蚀检测技术的迫切需求,提出一种适用于在役管道腐蚀内检测的压电超声传感器支撑结构设计方案,并设计了三维虚拟样机。通过运动学仿真分析,该支撑结构在不同条件下均能与管壁保持良好的贴合效果。通过将传感器支撑结构在旋转试验平台的试验测试,进一步验证了结构的稳定性和设计方案的可行性。该结构设计对于压电超声管道腐蚀检测技术及装备国产化的实现具有重要意义。(图4,参21)     

生物传感器在病毒性疾病检测上的应用

就纳米生物传感器、压电生物传感器和一种光纤生物传感器在疾病检测上的最新应用进行综述。     

压电智能传感器力学模型的建立及数值模拟

以单片压电陶瓷（如锆钛酸铅,简称PZT）晶体、粘贴式和埋入式压电传感器为研究对象,从压电本构方程和结构动力学的振动原理出发,采用集总质量法推导出PZT传感器正压电效应的电荷表达式及等效刚度表达式,建立粘贴式和埋入式PZT传感器的简化力学模型,得到考虑多参数影响的电荷表达式。考虑黏结胶层阻尼吸收能量的作用,建立了胶层阻尼效应影响的传感模型,并求得压电传感器的电压表达式。数值模拟结果表明：在PZT传感模型中,利用压电方程和振动方程联合求解可以快速得到PZT的传感信号,而且PZT片的电压输出特性与作用力的大小及黏结胶层有关。通过测量和分析PZT传感器输出电信号峰值与频率的变化,并与数值分析结果进行对比,证明了运用所建立的传感模型能够有效地模拟检测PZT的正压电规律。     

64通道压电超声管道腐蚀检测原型机研制及试验

基于压电超声管道腐蚀检测技术,研制了一套适用于油、水等液体长输高压管道的64通道压电超声腐蚀检测原型机,并开展原型机整机静态和动态测试工作。验证结果表明:由电子系统、机械载体、传感器支撑结构、里程信息采集单元、超低频发射及接收单元组成的跟踪定位系统能够满足设计指标和性能需求,可以获得高质量的检测数据。64通道压电超声管道腐蚀检测原型机的研制与测试,对于提高中国压电超声管道腐蚀检测技术水平,促进管道检测技术手段的多样化具有重要的推动作用。     

压电晶体化学传感器研究进展

本文综述了压电晶体化学传感器在气相、液相物质和生物学上的应用，介绍了压电晶体化学传感器的新型装置（如传感器阵列）、新型敏感材料.     

一种磨机负荷检测传感器的研究和设计

本文论述了压电陶瓷振动传感器检测磨机负荷率的工作原理、结构及方法，并介绍了用单片机制成的智能型检测装置，经试验证明该传感器及装置及实用价值。     

孔雀石绿分子印迹膜—表面等离子体共振传感器构建研究

采用分子印迹和表面等离子体共振技术,构建了用于检测孔雀石绿的分子印迹膜-表面等离子体共振传感器(MIM-SPR)。首先利用表面引发聚合的方法在SPR金片表面合成孔雀石绿分子印迹膜,再对MIM-SPR传感器的吸附响应性、选择性、再生性进行评价。该传感器的响应值与孔雀石绿在1×10-2~5μg·m L-1浓度范围内线性关系良好(R=0.999),检测限为0.067μg·m L-1,且选择性和再生性好。结果表明以分子印迹膜作为识别元件的MIM-SPR传感器在检测孔雀石绿时操作简单、成本低廉、选择性和再生性好。     

光引发氯霉素分子印迹聚合膜的原位合成及性能测试

[目的]寻求检测氯霉素的简单方法。[方法]用紫外光引发,在压电传感器电极上原位合成氯霉素分子印迹聚合膜。分析功能单体的种类、用量对聚合膜的影响,考察传感器对氯霉素的作用。[结果]在氯霉素作模板分子、甲基丙烯酸二乙氨基酯作功能单体、氯霉素与甲基丙烯酸二乙氨基酯用量1∶2时,分子印迹聚合膜的响应最佳。在30～160μg/L时传感器对氯霉素的响应呈线性关系,检测下限为30μg/L。[结论]氯霉素分子印迹聚合膜可以用作压电传感器的识别元件。     

检测H9亚型AIV的压电免疫传感器研究(英文)

[目的]研制检测H9亚型禽流感病毒的压电免疫传感器。[方法]用巯基丙酸在镀银电极石英晶体自组装巯基丙酸单分子膜再通过N-乙基-N'-(3-二甲氨基)丙基碳化二亚胺盐酸(EDC)和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)偶联抗H9亚型禽流感病毒的特异性单抗构建传感器芯片,建立可以检测H9N2亚型禽流感病毒的免疫传感器。[结果]该方法具有较好的特异性,不与H5亚型流感病毒和新城疫病毒(NDV)反应,检测灵敏度达到20～100个EID50。[结论]该结果为检测禽流感病毒免疫传感器的进一步深入研究奠定了基础,这为其他相关病毒的监测提供了一种新途径。     

检测H9亚型AIV的压电免疫传感器的研究

[目的]研制检测H9亚型禽流感病毒的压电免疫传感器。[方法]用巯基丙酸在镀银电极石英晶体自组装巯基丙酸单分子膜再通过N-乙基-N-′（3-二甲氨基）丙基碳化二亚胺盐酸（EDC）和N-羟基琥珀酰亚胺（NHS）偶联抗H9亚型禽流感病毒的特异性单抗构建传感器芯片,建立可以检测H9N2亚型禽流感病毒的免疫传感器。[结果]该方法具有较好的特异性,不与H5亚型流感病毒和新城疫病毒（NDV）反应;检测灵敏度达到20~100EID50。[结论]该研究为深入研究检测禽流感病毒的免疫传感器奠定了基础,为其他相关病毒的监测提供了一种新途径。     

高灵敏电流型免疫传感器对流行性乙脑疫苗的测定

利用电沉积和多层组装技术, 将流行性乙脑疫苗抗体固定在多层聚邻苯二胺/纳米金及普鲁士蓝修饰的铂电极表面, 再用辣根过氧化物酶(HRP)代替牛血清白蛋白(BSA)封闭电极上的非特异性吸附位点, 并同时起到放大电流信号的作用, 从而制得高灵敏、高稳定电流型用于检测流行性乙脑疫苗的免疫传感器. 该传感器对乙脑疫苗检测的线性范围为6.1×10-9～8.6×10-7 lgpfu/mL. 实验结果表明, 该方法提高了抗体的固定量, 增强了传感器的灵敏度和稳定性, 且该传感器响应迅速、选择性好, 血清中常见抗原不干扰测定.     

抗微生物药物残留的免疫学检测技术研究进展

免疫检测技术是食品安全检测领域中应用广泛的技术之一,新的免疫检测技术不断应用于抗微生物药物残留检验中,有力地推动了抗微生物药物残留安全监测体系的建立。首先,对抗微生物药物人工抗原合成与抗体生产技术进行了论述,之后着重综述了量子点荧光免疫分析法、时间分辨免疫分析法、免疫传感器和免疫芯片检测技术近年来取得的研究进展,并对这些技术的未来发展进行了展望。     

基于纳米材料电化学免疫传感器检测禽呼肠孤病毒研究

【目的】构建一种用于检测禽呼肠孤病毒(ARV)的新型电化学免疫传感器。【方法】将石墨烯(G)和甲壳胺(Chi)分散在乙酸溶液中得到均匀的混合物后,加入HAuCl4溶液于80℃还原成金纳米粒子（AuNPs）,得到石墨烯-甲壳胺-金纳米粒子(G-Chi-AuNPs)纳米复合物。将石墨烯(G)和甲壳胺(Chi)分散在乙酸溶液中得到均匀的混合物后,先加入AgNO3溶液于80℃还原成银纳米粒子（AgNPs）,再加入禽呼肠孤病毒单克隆抗体(ARV-MAb),得到石墨烯-甲壳胺-银纳米粒子-禽呼肠孤病毒单克隆抗体（G-Chi-AgNPs-ARV-MAb）纳米复合物。将G-Chi- AuNPs纳米复合物修饰金电极作为传感器平台,固定待检测样品,然后加入G-Chi-AgNPs-ARV-MAb纳米复合物,并对G-Chi-AgNPs-ARV-MAb纳米复合物的孵育时间进行优化,构建了ARV电化学免疫传感器。使用构建的ARV电化学免疫传感器,对禽流感（H5N1、H3N6和H9N2亚型）、新城疫病毒（NDV）、喉气管炎病毒（LTV）、传染性支气管炎病毒（IBV）和传染性法氏囊病毒(IBDV)进行检测,以确定ARV电化学免疫传感器的特异性。使用构建的ARV电化学免疫传感器,对106.5-100.5 TCID50/mL的病毒进行检测,以确定ARV电化学免疫传感器的敏感性试验。使用构建的ARV电化学免疫传感器,对临床样品进行检测,其确定ARV电化学免疫传感器的实用性。【结果】所建立的ARV电化学免疫传感器,G-Chi-AgNPs-ARV-MAb纳米复合物的最佳孵育时间为40 min。当检测的样品为阳性时,ARV与ARV-MAb特异结合,G-Chi-AgNPs-ARV-MAb纳米复合物被固定到电极的表面使其线性伏安曲线出现AgNPs的氧化峰;当检测样品为阴性时,其线性伏安曲线不出现AgNPs的氧化峰。特异性结果表明,所建立的方法仅对ARV的检测为阳性（出现AgNPs的氧化峰）,而对非目标禽流感（H5N1、H3N6和H9N2亚型）、NDV、LTV、IBV和 IBDV的检测为阴性（不出现AgNPs的氧化峰）。敏感性结果表明,所构建的ARV电化学免疫传感器,具有很高的敏感性,对ARV检测的敏感性达101.5 TCID50/mL。使用建立的ARV电化学免疫传感器对22份临床样品进行检测,结果与病毒分离方法相符。【结论】所建立的ARV电化学免疫传感器,具有特异性强、敏感度高及快速的特点,为有效检测诊断禽呼肠孤病毒提供了一种新的快速检测诊断技术。     

检测牛奶中结合珠蛋白的电流型免疫传感器的研制

为构建可定量检测牛奶中结合珠蛋白(Hp)含量的电流型免疫传感器,以三电极系统中的金电极为工作电极,采用层层自组装技术将L-半胱氨酸、纳米金颗粒和抗牛Hp抗体依次组装在工作电极上,制成免疫传感器。制成的免疫传感器对Hp的线性检测范围为15～100 mg.L-1,最低检测限为0.63 mg.L-1,并具有较好的重现性和稳定性。分别采用该传感器和ELISA检测试剂盒对隐性乳房炎患牛乳样中的Hp含量进行检测的结果表明,两种检测结果间无显著差异(P>0.05)。结论:制备的免疫传感器可定量检测牛奶中的结合珠蛋白(Hp)。     

食品过敏原体外检测方法研究进展

食物过敏原可使机体发生一系列过敏反应,因而采用合适的方法对其进行检测是十分必要的。文章主要介绍了食物过敏原的免疫分析检测技术—免疫印迹法、酶联免疫吸附试验、免疫传感器检测等,并简要介绍了非免疫分析检测技术。由于各种检测方法各有其优缺点,因而找到可实现准确、安全、经济、快速、高灵敏效果的检测技术将是未来的发展方向。     

现代免疫分析技术在食品卫生检验中的应用

酶联免疫吸附测定、放射免疫测定、放射测量法、生物发光与化学发光法、免疫传感器、荧光免疫测定、金黄色葡萄球菌A蛋白及核酸探针等免疫技术在食品检验中的应用