基于荧光共振能量转移快速检测食品中的四环素类药物

基于上转换发光纳米技术构建荧光共振能量转移体系,快速检测食品中四环素类药物。通过将上转换发光纳米材料作为能量供体,金纳米粒子作为能量受体,建立基于荧光共振能量转移的四环素类药物的检测方法。结果表明,通过荧光量的恢复量来定量游离抗原,得到体系中荧光的恢复量与四环素类抗原浓度(范围在1 ng/mL~100 ng/mL)呈良好的线性关系,可以检测到四环素类药物的最低检出限为0.1 ng/mL。同时,该方法可用于牛奶中四环素药物的检测。通过建立能够检测四环素类药物的上转换发光纳米技术,为四环素类药物食品安全检测提供了一种快速、灵敏、稳定的方法,也为上转换发光纳米技术运用于检测食品中更多的有害物质提供了良好的基础。     

基于上转换纳米颗粒和金纳米颗粒的Cd2+免疫检测新方法

基于上转换纳米颗粒(UCNPs)和金纳米颗粒(AuNPs)间的荧光共振能量转移(FRET)和抗原抗体的识别作用构建了Cd~(2+)的免疫检测平台。制备水溶性UCNPs表面修饰Cd-抗原作为能量供体探针,同时在AuNPs表面修饰Cd-抗体作为能量受体探针。抗原-抗体的免疫结合使得UCNPs和AuNPs发生FRET过程,引起UCNPs荧光猝灭;当检测体系中存在Cd~(2+)时,Cd~(2+)与UCNPs-抗原竞争性地结合AuNPs-抗体,从而抑制了FRET过程,荧光信号值随着Cd~(2+)质量浓度的增加而增加。结果表明,该方法检测范围为0.01～10 ng/mL,检出限可达0.01 ng/mL。将该方法应用于自来水样品中Cd~(2+)的检测,当加标水平为0.1、1、10 ng/mL时,回收率为98%～109%,相对标准偏差为3.4%～4.1%。     

上转换发光纳米粒子表面修饰及应用研究进展

由于上转换发光纳米技术能够快速、准确、高效的检测食品中的危害因素,因此成为了食品安全检测技术研究的热点。上转换发光纳米粒子的合成与表面修饰是上转换发光纳米技术在食品安全检测中运用的关键。因此介绍上转换发光纳米粒子的合成方法和表面修饰,以及在食品安全检测中上转换发光纳米材料表面修饰的应用情况。     

上转换荧光猝灭试纸条检测牛奶中磺胺喹恶啉

目的:根据荧光共振能量转移(fluorescence resonance energy transfer,FRET)的原理,构建一种基于上转换荧光纳米材料的新型免疫标记荧光猝灭试纸条检测牛奶中的兽药磺胺喹恶啉(sulfaquinoxaline,SQX)残留。方法:通过热分解方法合成上转换纳米荧光材料,通过柠檬酸三钠还原法制备胶体金纳米颗粒。将合成的上转换荧光颗粒固定在试纸条C线上,并将上转换荧光颗粒与SQX包被抗原的混合物固定在T线上,将胶体金标记的SQX单克隆抗体喷涂在金标垫上。滴加样品后,随着样品液的流动,金标抗体会移动到T线处并与SQX包被抗原结合,这种结合会导致抗体上的纳米金颗粒(受体)与T线上的上转换颗粒靠近(供体),从而发生FRET,产生荧光猝灭。在980 nm激发器激发波长下通过目测检测荧光强弱变化,从而实现对SQX的检测。结果:该免疫荧光猝灭试纸条检测SQX的方法检测限为1μg/L,牛奶样品的检测限为8μg/L。整个检测过程不超过15 min。结论:该方法操作简便、灵敏度高、检测时间短、结果易于判断,可以满足牛奶中SQX残留的现场快速检测的要求。     

基于核酸适配体识别-时间分辨荧光共振能量转移检测牛奶中培氟沙星兽药残留

培氟沙星(pefloxacin,PEF)广泛用于畜禽疾病的预防和治疗,常造成兽药残留,影响人体健康。因此,有必要对其构建有效快速的检测方法。实验采用溶剂热法合成具有时间分辨特性的荧光纳米材料NaYF₄∶Ce/Tb,并基于分子对接辅助设计PEF适配体的互补链。纳米金与发光纳米材料分别修饰在适配体、互补链上,通过碱基互补配对诱导2种纳米材料间发生时间分辨荧光共振能量转移(time-resolved fluorescence resonance energy transfer,TR-FRET),基于此原理构建基于生物传感PEF的新型检测方法。在最佳条件下,测得PEF的时间分辨荧光强度在质量浓度0.2~20μg/kg呈良好的线性关系(y=1567.3x+3956.3,R²=0.9742),检测限为0.15μg/kg,测得牛奶中兽药残留加标回收率为73.81%~99.86%,表明该方法可用于实际食品样品中PEF的检测。     

构建下转换荧光-适配体的免疫层析试纸条用于快速检测黄曲霉毒素B1

构建下转换荧光-适配体免疫层析试纸条用于食品中黄曲霉毒素B1（aflatoxin B1,AFB1）的快速高效检测。体系中AFB1存在会减弱下转换荧光-适配体纳米颗粒层析至T线时与AFB1半抗原的结合能力,从而导致下转换荧光信号衰减,进而实现对AFB1的高效检测。该方法在AFB1质量浓度1～40 ng/mL范围内与荧光信号呈良好的线性关系,线性相关系数为0.994,检测限为0.287 ng/mL。该方法利用稀土掺杂荧光纳米颗粒的长寿命发光及近红外荧光特性,有效降低了生物背景荧光干扰并提高了检测体系的特异性。该方法在AFB1的快速高灵敏检测中具有良好的应用前景。     

基于聚集诱导发光的荧光适体传感器检测Ag~+

基于9,10-二苯乙烯基蒽季铵盐(9,10-distyryl sulfonium quaternary ammonium salt,DSAI)的聚集诱导发光现象,利用适配体识别技术与荧光共振能量转移技术用于对Ag~+进行检测的方法。当有Ag~+加入时,目标物与适配体通过特异性结合形成U型结构,使适配体构象改变,同时,适配体脱离黑磷纳米片的吸附,DSAI和适配体通过静电吸附作用及疏水相互作用结合,溶液体系荧光增强。以Ag~+为检测目标,构建基于聚集诱导发光现象的荧光适体传感器的检测方法,在0.01～100 ng/mL质量浓度范围内呈良好线性关系,检测限为0.002 ng/mL。由于其简单、易操作、低成本、高灵敏度和选择性,该适配体传感器可以扩展到检测其他目标。     

上转换发光纳米技术及其在食品安全检测中应用研究进展

近年来发展起来的上转换发光纳米技术正成为研究的热点。与放射性同位素标记,酶标记、化学发光标记以及有机荧光染料和量子点等其他荧光材料标记相比,上转换发光纳米技术具有灵敏度高、稳定性好、选择性好、便于观察、操作简单且不损伤样本、无背景荧光等诸多优点,克服了放射性污染、酶不稳定、灵敏度差、化学发光重现性差等缺点,在细胞和组织成像研究、生物分子定量检测等方面有着广泛的应用,取得了令人瞩目的研究成果。本文介绍了上转换发光纳米材料的激发态吸收等3种发光机制、发光材料组成、水热法等4种合成方法以及硅烷化法等6种表面修饰方法。在此基础上对上转换发光纳米技术在食品安全检测中的应用进行了总结和展望。     

基于无标记金纳米簇的新型荧光生物传感器在赭曲霉毒素A快速检测中的应用

基于快速合成无标记核酸适配体（aptamer,Apt）模板金纳米簇（gold nanocluster,AuNCs）,并以核酸Apt部分互补的单链DNA修饰的金纳米颗粒（gold nanoparticles,AuNPs）结合,构建新型荧光复合纳米生物传感器。利用检测靶标与核酸Apt之间更强结合力,使已荧光猝灭的Apt-AuNCs@cDNA-AuNPs复合纳米传感器发生荧光共振能量转移,最终体系荧光强度值恢复的特性,用于快速准确检测赭曲霉毒素A（ochratoxin A,OTA）。结果表明,OTA质量浓度在0.01～2.5 ng/mL之间,荧光强度对应峰值（FI）与OTA质量浓度（C）呈现良好的线性关系,回归方程分别为FI=689.84lgC（OTA）＋8 315.31;检出限为0.025 ng/mL（信噪比为3）。该荧光生物传感器具有合成及操作简单、灵敏度高、选择性强、稳定性好及检测下限低的特点,预期在食品中相关有害因子的安全检测等提供一种新的思路和平台。     

氧氟沙星单克隆抗体的制备及生物条形码检测技术的研究

为了建立快速、高效的免疫检测方法，为小分子药物残留提供新方向。本实验首先采用碳二亚胺法合成氧氟沙星完全抗原，后用免疫原免疫小鼠，将特异性强的小鼠脾细胞与骨髓瘤细胞融合。通过杂交瘤细胞的多次“筛选-亚克隆”过程，制备氧氟沙星单克隆抗体。其次制备纳米金复合探针、磁性纳米探针，然后建立基于荧光定量PCR的生物条形码检测方法，在最优条件下采用荧光定量PCR生物条形码检测方法来间接测定氧氟沙星残留量。氧氟沙星线性回归方程为y=14.4263Logx+0.09184，R2=0.96。浓度范围在0.1-128 ng/mL时，检出限为0.17 ng/mL。结果表明基于荧光定量PCR生物条形码免疫分析方法检测氧氟沙星的结果可靠，能够应用于实际样品的检测中。     

磁控双色上转换荧光适配体传感器同时检测玉米和燕麦粉中的赭曲霉毒素A与玉米赤霉烯酮

目的 建立上转换荧光法同时检测食品中赭曲霉毒素A（ochratoxin A,OTA）与玉米赤霉烯酮（zearalenone,ZEN）的含量 方法 利用溶剂热法合成了两种油酸封端的核壳型上转换纳米材料,通过表面改性法和戊二醛法制备了表面分别偶联OTA、ZEN适配体的核壳型上转换荧光探针。同时制备了表面原位生长四氧化三铁纳米颗粒的二硫化钼纳米片,作为淬灭剂。OTA、ZEN和适配体特异性结合后,通过磁分离后检测溶液的荧光强度值,从而实现OTA和ZEN浓度的检测。结果 该方法在最佳检测条件下,OTA与ZEN的浓度在0.05~500.00 ng/mL的线性检测范围内,与两种上转换荧光探针的荧光强度的对数值呈良好的线性关系,相关系数分别为0.9949和0.9972,对OTA的检测限为3.97×10-2 ng/mL,对ZEN的检测限为3.11×10-2 ng/mL,应用于玉米粉和燕麦粉中OTA和ZEN的检测,加标回收率为91.7%~109.4%。结论 该方法成功检测灵敏度较高,并具有较好的特异性,可用于食品中OTA和ZEN的高灵敏检测。     

基于氧化石墨烯的荧光适配体传感器检测食品中真菌毒素

目的：利用核酸适配体（aptamer,APT）和氧化石墨烯（graphene oxide,GO）组装一种基于荧光共振能量转移原理的荧光适体传感器,用于两种真菌毒素的同时检测。方法：GO通过π-π堆积作用将荧光标记的黄曲霉毒素B1（aflatoxin B1,AFB1）APT1和伏马毒素B1（fumonisin B1,FB1）APT2吸附在其表面。由于荧光共振能量转移效应,APT上荧光基团的荧光被GO猝灭;当向溶液中加入靶标AFB1和FB1时,APT1和APT2分别与AFB1和FB1结合,从GO中游离出来,恢复荧光。结果：该传感器为AFB1和FB1的荧光检测提供快速、灵敏的方法,AFB1的检出限为0.15?ng/mL,FB1的检出限为0.12?ng/mL。同时对白酒样品进行加标回收实验,回收率分别为92.00%～100.81%（AFB1）和89.00%～99.50%（FB1）。结论：本研究构建的荧光APT传感器用于两种真菌毒素的同时检测具有高灵敏度和特异性,同时该APT传感器同样适用于其他真菌毒素的多重检测。     

高灵敏度磁荧光免疫层析试纸模式构建及在呕吐毒素检测中的应用

构建基于磁荧光纳米材料的免疫层析试纸模式,弥补现在免疫层析技术的不足,为更灵敏的免疫学快速检测提供技术支撑。以呕吐毒素（deoxynivalenol,DON）为靶标,采用溶剂热法制备羧基修饰的超顺磁颗粒,碳二亚胺法将磁颗粒、绿色荧光蛋白及DON单克隆抗体进行偶联,一步法制备磁荧光抗体探针,以DON人工抗原（DON-BSA）为检测线建立磁荧光免疫层析试纸。同时用胶体金标记DON单克隆抗体,以DON-BSA为检测线建立胶体金免疫层析试纸;制备的磁荧光抗体探针具有很好的磁性、荧光特性及抗体反应性,基于该探针成功制备了DON磁荧光免疫层析试纸,该试纸回归方程为y=－0.562x＋0.921,R2=0.990,IC50为5.611 ng/mL,检出限为1.089 ng/mL;制备了DON胶体金免疫层析试纸,该试纸裸眼检测灵敏度为500 ng/mL;定量检测回归方程为y=－0.543x＋1.485,R2=0.991,IC50为65.16 ng/mL,检出限为11.94 ng/mL。DON磁荧光免疫层析试纸的灵敏度是胶体金免疫层析试纸的10.96 倍。本实验建立的磁荧光免疫层析试纸模式可以同时实现样品的富集及荧光信号检测,提高检测灵敏度,并成功用于DON的检测,为磁荧光纳米颗粒广泛应用于免疫层析领域提供参考。     

时间分辨荧光免疫层析法定量检测谷物中黄曲霉毒素B1和玉米赤霉烯酮残留

建立了一种快速定量检测谷物产品中黄曲霉毒素(Aflatoxin B1,AFB1)和玉米赤霉烯酮(Zearalenone,ZEN)的时间分辨荧光免疫层析方法。采用时间分辨荧光微球标记黄曲霉毒素B1抗体和玉米赤霉烯酮抗体,研究了如p H值、标记抗体浓度、荧光探针使用量、检测T线包被原浓度、质控C线羊抗鼠Ig G浓度、样品前处理方法等因素对时间分辨荧光免疫层析方法灵敏度的影响。结果表明:AFB1的检出限为0.80 ng/mL,线性范围(IC20~IC80)为0.81~5.67 ng/mL,半抑制浓度(IC50)为2.15 ng/mL。在ZEN检出限为4.58 ng/mL,线性范围(IC20~IC80)为4.76~85.60 ng/mL,半抑制浓度(IC50)为20.19 ng/mL。方法特异性良好,与T-2毒素、脱氧雪腐镰刀菌烯醇、伏马毒素、赭曲霉毒素A多种真菌毒素交叉率小于10%。通过选择玉米、麦麸、大豆、小麦进行添加回收试验,AFB1的添加回收率在97.1%~108.7%之间,ZEN的添加回收率在92.8%~109.1%之间,相对标准偏差小于15%。选取经HPLC-MS/MS检测过的FAPAS标准质控样本进行测试,检测结果与其结果一致。在实际产品检测对比中,与市售胶体金免疫层析卡,ELISA试剂盒的检测结果基本一致。本方法操作简单快速、可定量,检测过程约25 min,适用于谷物样品中黄曲霉毒素B1和玉米赤霉烯酮的现场快速筛。     

基于磁分离-上转换荧光标记的副溶血性弧菌免疫检测新方法研究

将上转换荧光标记与磁分离富集技术相结合,通过免疫识别成功构建了一种检测副溶血性弧菌(Vibrio parahaemolyticus)的新方法。首先通过水/溶剂热法合成NaY0.78F4:Yb0.20,Er0.02上转换荧光纳米颗粒,并对其表面进行氨基功能化修饰,同时一步法合成了氨基化Fe3O4磁性纳米颗粒。分别将副溶血性弧菌全菌抗体与磁性纳米颗粒连接作为捕获探针,将副溶血性弧菌的鞭毛蛋白A抗体与上转换荧光纳米颗粒连接作为信号探针。通过免疫识别形成捕获探针-目标菌-显示探针的"三明治"结构复合物,利用980 nm激光诱导荧光进行检测。在实验优化条件下,上转换荧光强度与副溶血性弧菌浓度在5×103~5×105cfu/mL范围内呈良好线性关系,检测限为1×103cfu/mL。用鲫鱼进行加标回收实验,结果表明,本方法准确性良好。