生物传感器在食品安全检验中的应用前景

生物传感器技术是现代生物技术的一种先进检测与监控方法，本文重点阐述了生物传感器在食品安全检验中的应用现状及发展趋势。     

基于石墨烯电化学传感器的研究进展

石墨烯由于其独特的性质,在生物及化学检测中的应用日益增多,介绍了石墨烯和功能化石墨烯的性质,着重介绍了近几年基于石墨烯材料的电化学传感器的应用,如各种离子传感器、气体传感器和生物传感器的研究进展及在环境监测、医疗诊断、食品安全等方面的应用,并对石墨烯材料在电化学领域的发展方向和应用前景进行了展望。     

食品微生物检测技术的进展及研究

随着时代的不断发展,人们生活水平不断提高,食品安全问题也越来越受到人们的关注,近几年来,三聚氰氨、苏丹红、漂白剂等等一系列的食品安全问题使人们对食品产生了强烈的不信任感,因此,食品微生物检测技术的应用也越来越广泛,同时,食源性微生物的检测技术也趋向迅捷、准确、大通量的方向发展。以往的食品微生物检测技术已经无法应对现代的食品安全问题,检测速度缓慢、检测精度不精确,因此,应当采取新的食品微生物检测技术,现代的检测技术包括色谱法与荧光分析法、阻抗法、放射测量法、ELISA法和生物传感器法,结合我国实际情况,在建立标准的食源性微生物检测方法,推广标准化、检测技术的应用等方面还要很多工作要做。     

用于食品安全检测的便携式表面等离子体共振生物传感器

针对食品安全检测,构建了一种角度扫描型便携式表面等离子体共振生物传感器。详细介绍了光学系统、硬件电路及软件设计。并以盐酸克伦特罗(瘦肉精的一种)为检测样品,通过在传感器芯片固定生物探针,对浓度分别为2 mg/L、4 mg/L、8 mg/L、16 mg/L和32 mg/L的盐酸克伦特罗抗体进行了连续检测实验。实验结果符合生物分子免疫反应规律,证明了该装置的可行性。该装置便携、易操作,在食品安全检测领域具有广泛应用前景。     

基于有机薄膜晶体管与有机电化学晶体管的生物传感器研究进展

生物传感器是一门由生物、化学、物理、医学、电子技术等多种学科互相渗透成长起来的高新技术,在国民经济的各个领域如食品、制药、化工、临床检验、生物医学、环境监测等方面有着重要应用。生物传感器选择性好、灵敏度高、分析速度快、成本低,可在复杂的体系中进行在线连续监测,特别是具有高度自动化、微型化与集成化的特点,其在近几十年获得了蓬勃而迅速的发展。在生物传感器领域,有机电子器件具有广阔的应用前景,特别是在低成本、一次性、便携、柔性弯曲等方面,有机电子器件显示出无可比拟的优势。在有机电子学领域,引起广泛关注和研究的包括有机薄膜晶体管(Organic thin film transistors,OTFTs)生物传感器和有机电化学晶体管(Organic electrochemical transistors,OECTs)生物传感器两种技术。其中,OTFTs生物传感器采用全固态薄膜制备,由于其制备工艺简单且可与传统半导体加工工艺相兼容,因而方便集成。此外,OTFTs生物传感器的检测单元多样化,不仅限于有机半导体层,其栅极和源漏电极都可用作生物检测。目前,在该生物传感器中已成功应用的高性能有源层材料有并五苯(Pentacene)、聚(3-己基噻吩)(P3HT)和聚苯胺(PANI)等。研究工作包括DNA表面固定方法改进、传感器结构设计与灵敏度优化、新型扩展栅极结构等。由于大多数检测在非溶液体系中进行,其检测的便捷性和灵敏度受到了一定限制。为了解决溶液体系下的检测问题,OECTs生物传感器被提出。该传感器不仅具有工作电压低(一般小于1 V)、电化学活性强以及可在溶液环境下工作等优点,而且其沟道与栅极的距离可按需调节。OECTs生物传感器的出现为发展高灵敏、高特异性的生物分析检验方法注入了活力。目前,OECTs生物传感器已成功应用于脱氧核糖核酸(Deoxyribonucleic acid,DNA)、抗原和细菌等物质的检测。虽然微流控系统的OECT传感器阵列也已成功检测葡萄糖和乳酸,但考虑到其实际制备过程以及检测环境,OECTs传感器在集成方面的发展较为困难。本文归纳了基于OTFTs和OECTs两种类型生物传感器技术及其发展现状。根据检测物质分类,本文对两种生物传感器在葡萄糖、DNA、抗体抗原、细胞、多巴胺等生物检测应用中进行了详细描述,介绍了其传感机制和检测能力。预计随着有机电子技术的发展,有机晶体管将会在生物检测方面发挥更为重要的作用。     

纳米材料在SPR生物传感器中的应用进展

目的研究纳米材料在SPR生物传感器中的应用进展。方法介绍表面等离子共振(SPR)原理和近几年来纳米材料在SPR生物传感器中的应用研究现状,并重点综述常见的几种纳米材料(包括金纳米粒子、金纳米棒、银纳米粒子、磁纳米粒子、石墨烯和量子点)在SPR生物传感器中的应用新进展。结果 SPR生物传感器是对表面折射率变化敏感的一项分析技术,然而,传统的SPR传感器无法检测极小的折射率变化,这就阻碍了其在超灵敏检测中的应用。结论采用纳米材料提高SPR检测灵敏度和特异性是SPR技术发展的必然趋势。     

蛋白类食品新鲜度的检测方法

食品安全的重要性不言而喻,食品新鲜度受到人们的广泛关注,因而研究食品新鲜度的检测方法对保障食品安全有着重要意义。与色谱、光谱和质谱等检测手段相比,传感检测技术具有准确、简便、快捷和成本低等优势,成为食品新鲜度检测的发展趋势。高蛋白质类食物在腐败变质过程中会产生生物胺、挥发性盐基总氮(Total Volatile Basic Nitrogen,TVB-N)、氨气等挥发物和微生物代谢产物,新型传感技术通过检测这些物质的含量实现对食品新鲜度的检测。文章分析介绍了现有的3类传感检测技术(比率荧光型传感技术、生物胺比色传感技术和智能氨气传感器技术)的原理、特点及应用等。     

基于石墨烯的电化学生物传感器在药物检测方面的研究进展

石墨烯具有较强的导电性、大比表面积和良好的生物相容性等特性,将其应用于电化学生物传感器中检测药物,可以有效地提高生物传感器对药物检测的性能。主要介绍了近年来基于石墨烯复合材料修饰的电化学生物传感器在药物检测方面的应用,并对该领域的发展做一展望。     

荧光生物传感器用于多种真菌毒素同时检测的研究进展

真菌毒素是真菌产生的次级代谢物,常见的主要有黄曲霉毒素、伏马毒素和赭曲霉毒素等多种真菌毒素。食品在储藏、加工或运输中易受真菌毒素侵染,且绝大多数情况下多种真菌毒素同时出现并形成叠加效应产生剧毒,引发食品安全问题,严重危害人类身体健康。因此,对食品中多种真菌毒素的同时检测十分重要。荧光纳米生物传感器具有响应快、检测便捷无干扰、无需参比等优点,在生物分析领域被广泛应用。本文综述了国内外荧光生物传感器检测真菌毒素的研究进展,特别是真菌毒素的多重同时检测,重点介绍荧光生物传感器的类型、组成等方面和以适配体、免疫检测技术为基础的检测方法及其策略,在此基础上,讨论了现有真菌毒素检测的局限性和面临的挑战,展望未来的研究方向,以期为真菌毒素检测研究提供理论支持。     

纳米金在电化学生物传感器中的应用研究进展

近年来,纳米技术的发展为生物传感器的研究注入了新的活力。纳米金由于其独特的光、电学性质、良好的生物相容性、较好的稳定性等特点,可用于分子标记、检测信号放大等方面,从而可以大大改善生物传感器的检测速度、灵敏度、及稳定性。介绍了生物传感器的原理、分类及发展历程、着重阐述了纳米金在电化学生物传感器领域的应用,并对其应用前景做了展望。     

电化学DNA传感器的最新研究进展:电极修饰材料、探针固定方法和杂交信号检测方法

电化学DNA传感器作为一种新型的生物传感器,在基因诊断及药物分析等方面具有重要的应用价值。结合近年来电化学DNA传感器的研究进展,简述了其检测过程,介绍了DNA电化学传感器所使用的电极修饰材料,详细论述了探针固定技术及信号检测方法,并展望了其发展及应用前景。     

食品检验中生物检测技术应用的探究

随着社会的快速的进步,人们对食品质量的要求在日益增高,因此食品检验也受到越来越多人的重视。生物检测技术是新发展起来的食品检测技术,在我国食品检验中占有极其重要的地位,其包括的种类很多,例如有生物传感器、生物芯片以及免疫技术等。近几年来,生物检测技术不断的发展,在食品检验过程中已经逐步形成完整的体系,它在食品检验中发挥着无可替代的作用,具有很好的发展前景。本文针对食品检验中生物检测技术应用内容进行细致的探究,并结合实际应用阐述了一些应用中的作用。     

分析化学技术在食品安全检测中的应用

本文综述了分析化学中用于食品安全检测的各项技术的产生与发展、原理。简述了其在食品安全检测中的应用,并展望了其在食品安全领域的应用前景。     

食品安全检测标准样品体系的研究

我国食品安全标准样品的研复制工作尚有很大发展空间。建立食品安全检测标准样品体系,就是解决其发展的系统性、科学性和前瞻性。本项研究通过对食品安全检测标准样品进行分类、划分层次、搭建体系框架结构,最终建立了食品安全检测标准样品体系,系统地编制了食品安全检测标准样品体系表和体系的管理要求、通用技术要求和专业技术要求等文件,对体系的完善机制和持续改进提出了积极的建议。     

喷墨打印制备电化学生物传感器的研究进展

喷墨印刷技术是一种非接触式、工艺简单、无版数字化的印刷技术,越来越多的研究者将该技术应用到制备电化学生物传感器中,以应对电化学生物传感器因向数字化、智能化等方向发展而对其制备技术提出的更高要求。因此,在对喷墨打印技术制备电化学生物传感器原理与优劣进行分析的基础上,依据其发展历程对近年来的研究进行了总结与分析,探讨了其在制作过程中存在的主要问题,即对油墨的要求较高。寻找合适的方法解决喷墨打印金属电极的电导率问题,研究导电聚合物的浓度、层数等对成膜质量和传感器响应程度的影响及利用喷墨打印技术制备整个传感器的研究将是今后本领域的研究重点。     

用于新型冠状病毒检测的纳米材料及生物传感技术

新型冠状病毒肺炎(Corona Virus Disease 2019, COVID-19)疫情大流行引起全球对此重大突发公共卫生事件的高度关注。新型冠状病毒(SARS-CoV-2)经过多次突变,出现传染速度加快、免疫逃逸、隐匿性传播等特性,令防控形势至今仍异常严峻。对患者的早发现、早隔离仍然是目前最有效的防控措施。因此,迫切需要快速、高灵敏的检测手段来甄别此病毒,以便及早识别感染者。本文简要介绍了SARS-CoV-2的一般特征,并针对核酸、抗体、抗原及病原体作为检测靶标的不同检测手段及最新进展进行分类概述;对一些光学、电学、磁学以及可视化的新型纳米传感器在SARS-CoV-2检测技术上的应用进行了分析。鉴于纳米技术的应用在提高检测灵敏度、特异性以及准确率上具有优势,本文详细介绍了新型纳米传感器在SARS-CoV-2检测中的研究进展,包括表面增强拉曼基生物传感器、电化学生物传感器、磁纳米生物传感器以及比色生物传感器等,并探讨了纳米材料在新型生物传感器构建中的作用和挑战,为纳米材料研究人员开发各种类型的冠状病毒传感技术提供思路。     

表面等离子体共振生物传感器在食品安全检测中的应用与研究

表面等离子体共振（SurfacePlasmonResonance,SPR）传感技术是一项新兴的生物化学检测技术,具有无须标记、高速、高灵敏度等特点。日前在化学和生物检测研究中应用日益广泛。本文综述了SPR技术的基本原理及近年来在食品安全领域研究中取得的进展,并展望TSPR技术的发展方向及应用前景。     

快速检测技术在食品安全监督管理中的应用研究

食品安全直接影响到人们的生活健康,它是整个社会都特别关注的问题,在对社会的发展中也起着重要的作用,因此,要加强相关部门对食品安全的监督和管理力度,确保食品的安全。本文分析了快速检测的技术原理和状况,分析了其在食品安全监督中的作用,详细地分析了在食品安全管理中,快速检测技术的具体应用。     

基于壳聚糖-纳米金粒子的生物传感器的构造与应用研究进展

对近年来基于壳聚糖-纳米金粒子的生物传感器的构造与应用研究进行了回顾与总结.在结合纳米金粒子独特的物理化学特性和壳聚糖良好的生物相容性,壳聚糖与酶及纳米金粒子等良好的结合能力特性基础上,通过不断改进电极结构,使用层-层复合技术以及添加碳纳米管或纳米金丝的方法,能构造出具有很高灵敏度和检测极限的纳米复合材料生物传感器.通过改变结合酶的品种,可以获得具有不同检测环境和检测物质适应性的生物传感器.对生物传感器的应用也进行了相应的总结.     

自旋阀GMR传感器及免疫磁珠检测

巨磁阻(GMR)生物传感器的直接检测对象是免疫磁珠,对免疫磁珠的检测水平直接决定着生物样品检测的质量.因此,基于GMR生物传感器的免疫磁珠检测研究具有重要意义.本文介绍了自旋阀GMR生物传感器对免疫磁珠检测的原理;利用课题组自行研制的自旋阀GMR芯片搭建免疫磁珠检测系统;用搭建的检测系统进行了免疫磁珠检测实验.实验结果表明:自旋阀GMR传感器表面的免疫磁珠浓度越大时,其输出信号的变化量也越大.