生物传感器及其在食品和环境检测中的应用

生物传感器技术是一种全新的微量分析技术,目前已广泛应用于食品、环境等领域的高通量快速检测。本文依据分子识别元件将生物传感器分为7类,简要介绍各种生物传感器的原理和应用情况,对于生物传感器在食品安全、环境监测和基础分析等领域的推广应用具有重要意义。     

纳米生物传感器在氯霉素检测中的应用

利用pH 敏感的荧光指示剂F1300 可以量化ATP 合酶活性的特点,构建生物传感器,开发灵敏、特异、快速的氯霉素残留检测方法。将pH 变化敏感荧光物质F1300 标记到色素体(chromatophore)的内表面,然后,将β亚基抗体- 生物素- 链亲和素- 生物素- 氯霉素抗体系统连接到色素体上F0F1-ATPase 的β亚基上,该检测体系能与氯霉素相连接。采用微弱发光检测仪检测荧光值,根据荧光值确定氯霉素浓度。样品中氯霉素浓度越高表现出的总荧光值越低,反之亦然。该方法的检测限为1 × 10 － 11mg/mL,且检测操作仅需35min,能快速、高灵敏地检测氯霉素,具有很好的应用前景。     

磁性酶联免疫吸附法检测玉米中黄曲霉毒素B1

本研究将磁微粒替代酶标板作为固定相,用于酶联免疫吸附法(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)检测玉米中的黄曲霉毒素B1(Aflatoxin B1,AFB1)。我们进行了两类比较:第一类是以单克隆抗体为基础的间接竞争法,2.8μm磁微粒的引入,使检测限较常规方法低近5倍,为0.028 ng/m L;第二类是以单克隆抗体为基础的直接竞争法,分别利用200 nm、2.8μm粒径的羧基磁微粒与抗体偶联,经测定,2.8μm磁微粒较常规ELISA法检测限低4.3倍,为0.012 ng/m L。玉米样品中AFB1回收率范围在84.2%~125.9%之间,相对标准偏差小于12.3%。     

F0F1-ATPase生物传感器检测肠出血性大肠埃希菌O157:H7

目的 研究F0F1-ATPase纳米生物传感器在肠出血性大肠埃希菌O157:H7检测中的应用, 开发高灵敏、特异性强的快速检测技术。方法 利用免疫技术构建信号识别元件, 根据F0F1-ATPase酶学机制建信号转化系统, 建立免疫生物传感器, 最后通过荧光扫描仪进行信号检测。本研究以食品中常见的大肠埃希菌(Escherichia coli)和沙门菌(Salmonella typhi)为干扰菌株进行了该方法的特异性研究。结果 检测时间为4.5 h, 102～104 cfu呈现良好的梯度性和线性, R2=0.9818。空白对照组和102 cfu/孔均与104 cfu/孔组存在极显著性差异, P值分均为P = 0.00＜0.01。结论 F0F1-ATPase纳米生物传感器对O157:H7检测快速、灵敏、特异性好, 有良好的应用前景。     

用免疫生物传感器快速检测金黄色葡萄球菌的初步研究

目的研究快速、经济、高灵敏的金黄色葡萄球菌新型检测技术。方法本研究应用F0F1-ATP酶旋转分子马达和免疫技术相结合,建立金黄色葡萄球菌的免疫生物传感器快速检测技术。首先pH变化敏感的荧光物质F1300标记到F0F1-ATP酶的载体色素体的内表面,然后在F0F1-ATP酶上连接β亚基抗体-生物素-链亲和素-生物素-金葡菌抗体复合体,得到可以捕获金黄色葡萄球菌的免疫生物传感器。传感器上负载菌量不同,引起的酶活性变化不同,酶活性变化又引起色素体内pH变化,最后通过F1300的荧光强度变化来检测菌量。结果该方法对金黄色葡萄球菌标准菌株(CMCC26003)的检测时间为4.5h,102～104CFU/孔呈现良好的梯度关系。结论该技术耗时短、操作简单、成本低、灵敏度高,符合食品安全检测技术发展要求。