生物传感器在食品安全中的应用【文献综述】

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1、毕业论文文献综述食品质量与安全生物传感器在食品安全中的应用摘要：在“苏丹红、农药残留、瘦肉精、三聚氰胺”等食品安全事件频频发生的今天，生物传感器因其特异性好、分析速度快、成本低,在食品安全检测领域发挥着重要的应用价值。本文综述了生物传感器在食品中致病菌的，农兽药残留及其他如抗生素残留，食品添加剂等方面的检测的研究现状。关键词：食品安全；生物传感器；致病菌；农兽药残留；检测1引言随着经济全球化进程的加快，食品安全已成为当今世界性公共卫生热点。食品中致病菌如大肠杆菌Ol57∶H7、李斯特氏菌、伤寒沙门氏菌等在条件合适时增长极快，可引发各种流行性疾病。美国疾病控制和预防中心(CDC)估计，美国每

2、年由上述几种致病菌造成大约7600万例疾病，3215万例住院治疗，5200例死亡[1]，而由此造成的医疗花费和生产力损失，每年达29～67亿美元[2]。因此对其进行实时在线监测对于食品安全意义重大。目前通用的检测方法由分离培养、镜检观察、生化鉴定等组成，步骤繁琐且精度低。聚合酶链反应法，酶联免疫吸附法等也均需通过富集、分离、形态学检测、生物化学和血清学测试来鉴别，虽比传统方法需要的检测时间短，但仍达不到实际要求。因此建立一种快速、方便、可靠的食品中主要致病菌安全检测技术，以防止传染疾病和经济损失，是一个迫切的需求。生物传感器因其特异性好、分析速度快、成本低,在食品安全检测领域正发挥着重要的

3、应用价值。2生物传感器的原理及优点生物传感器是将生物识别元件和信号转换元件紧密结合,从而检测目标化合物的分析装置[3]。其基本原理为:待测物质和分子识别元件特异性结合,发生生物化学反应,产生的生物学信息通过信号转换器转化为可以定量处理的电、光等信号,再经仪表放大和输出,从而达到分析检测的目的。与传统的分析方法相比，生物传感器具有如下优点[4]:①敏感物质经固定化可重复使用;②检测样品一般不需要进行预处理，除缓冲液外无需其他试剂;③样品中被测组分的分离和检测可以同时完成，分析操作简单;④可以实现连续监侧，容易实现自动化测量;⑤响应快，样品用量微;⑥对样品的清晰度(即样品的混浊程度)不作要求，

4、生物传感器可以检测较混浊的样品，而不影响测定结果;⑦传感器连同侧定仪的成本远低于大型分析仪器，便于推广普及。鉴于这些优点，目前己经在农业、医药卫生等领域广泛应用。在食品领域中，生物传感器更是各学者研究的热点。3生物传感器在食品安全检测中的应用3.1食品中致病菌的检测KoubovaÂ和VGertie等人[5]实现了用SPR生物传感器实时检测肠炎沙门氏菌（Salmonellaenteritidis）和单核细胞增生性李斯特菌（Listeriamonocytogenes）。该传感器的检测限是106cells/mL，灵敏性和标准ELISA相当。Liu等[6]用免疫磁分离技术和吸光率的测量实现了Esc

5、herichiacoliO157：H7的快速检测,总检测时间不超过2h。Su等[7]研究了一个灵敏的、特定的、快速检测E.coliO157∶H7的方法,该方法同时采用量子点(QDs)作为荧光标记和免疫磁性分离技术。研究结果表明：在103~107cfu/ml范围内，荧光发射强度的峰值和E.coliO157∶H7的初始细胞浓度成比例，检测限比FITC方法至少要低100倍。总检测时间少于2h。LeonardP[8]等人采用Biacore3000生物传感器来检测Listeriamonocytogenes。他们首先将Listeriamonocytogenes细胞和抗体孵育一小段时间，接着用逐步离心法

6、来分离未被绑定的抗体。自由抗体流过经修饰的传感芯片表面，由此产生的响应信号与抑制细胞的浓度成反比。三十分钟内，检测限可达到1×105cell/mL。研究表明，该方法简单、快速，并且只需少量的样品准备。这种检测方法能够在样品有限的情况下，实现快速、灵敏的致病菌检测。Subramanian等[9]研究了表面等离子体共振(SPR)免疫传感器检测E.coliO157：H7的灵敏性和特异性。他们采用自组装膜法固定抗体，把纯单克隆或者多克隆抗E.coliO157∶H7抗体固定到传感器芯片表面，并对E.coliO157∶H7进行直接检测和抗体夹心检测。他们研究了蛋白G检测的效果和不同浓度的一抗、二抗下“

7、三明治”检测的效果。研究结果显示：“三明治”检测方法中,该传感器的检测限可达到103cfu/ml，且对肠炎沙门氏菌有很高的特异性。直接检测和蛋白G检测的检测限分别是106cfu/ml和104cfu/ml。因此，他们得出结论：基于烷烃硫醇自组装膜的SPR生物传感器采用“三明治”方法,能够快速、特定的检测E.coliO157∶H7。王凯等[10]使用集成化手持式SpreetaTMSPR传感器快速检测沙门氏菌，利用亲和素-生物