国产日韩欧美一区二区三区三州_亚洲少妇熟女av_久久久久亚洲av国产精品_波多野结衣网站一区二区_亚洲欧美色片在线91_国产亚洲精品精品国产优播av_日本一区二区三区波多野结衣 _久久国产av不卡

?

納米金在食品安全檢測(cè)中的應(yīng)用

2014-04-08 21:22:11陳丹丹辛嘉英張?zhí)m軒
食品科學(xué) 2014年7期
關(guān)鍵詞:膠體金熒光納米

陳丹丹,辛嘉英,2,,張?zhí)m軒,張 帥,王 艷

(1.哈爾濱商業(yè)大學(xué) 黑龍江省高校食品科學(xué)與工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,黑龍江 哈爾濱 150076;2.中國(guó)科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所,羰基合成與選擇氧化國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,甘肅 蘭州 730000)

近幾年,二噁英、大腸桿菌O157∶H7污染、“蘇丹紅”鴨蛋、“瘦肉精”豬肉、“三聚氰胺”奶制品、“甲醇”白酒等重大食品安全事件使食品安全問題成為了社會(huì)的熱點(diǎn)。研發(fā)出快速、靈敏、準(zhǔn)確、經(jīng)濟(jì)的食品安全檢測(cè)產(chǎn)品則成為食品安全問題的重中之重。氣相色譜法(gas chromatography,GC)、高效液相色譜法(high performance liquid chromatography,HPLC)及氣-質(zhì)聯(lián)用法(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)雖然檢測(cè)靈敏度和準(zhǔn)確度高,但存在設(shè)備體積較大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、適用性差、需要樣品前處理、檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng)和檢測(cè)成本高等缺點(diǎn),使得不能滿足實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)的需要。結(jié)合現(xiàn)代科技最新成果之一的納米技術(shù)及納米材料,將是食品安全檢測(cè)發(fā)展的重要趨勢(shì)[1]。納米金粒子由于其獨(dú)特的光學(xué)和電學(xué)性質(zhì),并且有著制備簡(jiǎn)單,檢測(cè)靈敏度高,表征方法簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),因此在食品安全檢測(cè)方面有著巨大的應(yīng)用潛力。

本文簡(jiǎn)要介紹了納米金的制備及特性,并結(jié)合其特性對(duì)近些年來納米金在食品安全檢測(cè)方面的應(yīng)用進(jìn)展情況進(jìn)行綜述。

1 納米金的主要特性及其制備方法

納米材料是指材料尺寸為納米量級(jí)的材料,由于其有著不同于其他材料的奇特性質(zhì),如體積效應(yīng)、表面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)、宏觀量子隧道效應(yīng)等,在眾多領(lǐng)域都有著潛在的應(yīng)用,引起了廣泛的關(guān)注[2]。其中,納米金就是一種應(yīng)用較廣泛的納米材料。

納米金即指金的微小顆粒,其直徑在1~100 nm,除納米材料的一般性質(zhì)外,納米金還有著很多獨(dú)特的化學(xué)物理特性。納米金具有高電子密度、介電特性和催化作用,具有熒光猝滅效應(yīng)、表面增強(qiáng)拉曼散射效應(yīng),表面等離子體共振波長(zhǎng)隨納米金長(zhǎng)寬比變化而連續(xù)可調(diào),使得納米金的水溶液,即膠體金可呈現(xiàn)出多種顏色;可以與多種親核試劑發(fā)生吸附,形成有特殊功能的基團(tuán);有極強(qiáng)的生物親和效應(yīng),能與多種生物大分子結(jié)合,且不影響其生物活性[3]。納米金的這些特別的性質(zhì)對(duì)于其在化學(xué)、生物、食品安全檢測(cè)等領(lǐng)域有著重要的意義。

早在1857年,英國(guó)著名的物理學(xué)家、化學(xué)家Faraday就對(duì)納米金進(jìn)行了研究,為納米金的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。20世紀(jì)50—80年代,Turkevich和Frens對(duì)納米金的制備研究做了早期的工作。1972年,F(xiàn)rens[4]利用檸檬酸三鈉水相還原氯金酸法直到今天仍是是制備金溶膠的經(jīng)典方法。迄今為止,已經(jīng)發(fā)展了許多制備納米金粒子的方法,其制備方法總體上分為物理法和化學(xué)法。物理法是通過各種分散技術(shù)將塊狀固體金直接轉(zhuǎn)變?yōu)榧{米粒子,主要方法有真空蒸鍍法、軟著陸法、電分散法和激光消融法等?;瘜W(xué)法是將金的化合物還原來合成納米金,通過控制各種條件使粒子維持在納米尺度。主要方法有氧化還原法、電化學(xué)法、晶種法、溶膠法、相轉(zhuǎn)移法、微波法和光化學(xué)法等[5]。物理法對(duì)設(shè)備要求較高,得到的粒子尺寸分布很廣,大大限制了其應(yīng)用?;瘜W(xué)方法操作簡(jiǎn)單,且金納米粒子的形貌尺寸可控性更好,應(yīng)用地更加廣泛?;瘜W(xué)法中的氧化還原法是使用較多的一種制備納米金的方法,使用還原劑(如檸檬酸鈉、硼氫化鈉、抗壞血酸等)將氯金酸還原,可以方便地制備各種不同粒徑的納米金,由于顆粒間相互排斥的靜電作用和布朗運(yùn)動(dòng),使整個(gè)系統(tǒng)保持在一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的水溶膠狀態(tài),故又稱膠體金,其顏色依直徑大小而呈紅色至紫色。為了獲得單分散性好,以及粒徑可控的納米金,通常還需向反應(yīng)體系中加入一種保護(hù)劑(穩(wěn)定劑),如聚乙烯基吡咯烷酮(polyvinylpyrrolidone,PVP)[6-7]、硫醇類物質(zhì)[8]、檸檬酸鈉[9-10]等。

2 納米金粒子在食品安全檢測(cè)中的應(yīng)用

食品安全檢測(cè)中的檢測(cè)對(duì)象主要包括重金屬離子、食品添加劑、生物毒素、致病菌、農(nóng)藥殘留、動(dòng)物性食品中獸藥和違禁藥物殘留等。與傳統(tǒng)檢測(cè)方法相比較,利用納米金檢測(cè)有著不可比擬的優(yōu)勢(shì)和廣闊的應(yīng)用潛力,在國(guó)內(nèi)外研究已取得了較大的進(jìn)展。現(xiàn)結(jié)合其特性,將其在食品安全檢測(cè)中的應(yīng)用進(jìn)行如下綜述。

2.1 利用膠體金聚集狀態(tài)引起顏色變化檢測(cè)

這一類檢測(cè)方法主要依據(jù)納米金的表面等離子共振效應(yīng)。當(dāng)入射光電磁波照射到納米金時(shí),會(huì)使納米金中的自由電子發(fā)生移動(dòng),導(dǎo)致納米金不同位置的電荷分布不均,因而在庫倫排斥力以及原子核引力的作用下,迫使電子朝向相反的方向運(yùn)動(dòng),最終使電子在兩個(gè)不同方向的作用下形成振蕩。由于納米金的尺寸小于入射光的波長(zhǎng),因此會(huì)使電子的振蕩主要表現(xiàn)在納米金粒子的表面。當(dāng)納米金表面電子的振蕩頻率與入射光電磁波的振蕩頻率相同時(shí),這一現(xiàn)象即為表面等離子共振效應(yīng)。照射在納米金粒子上的光波,一部分被納米金粒子吸收掉,并轉(zhuǎn)化為共振的能量,即為表面等離子共振吸收效應(yīng);還有一部分被散射掉,即為表面等離子共振散射效應(yīng)[11-12]。在對(duì)光的吸收和散射兩種效應(yīng)共同作用下,會(huì)使膠體金溶液在宏觀上表現(xiàn)出不同的顏色,其顏色與納米金的尺寸、形狀及納米金之間的距離有關(guān)[13]。通過在納米金表面修飾特定物質(zhì),當(dāng)待測(cè)物質(zhì)存在時(shí),會(huì)與納米金表面的配體作用,使納米金發(fā)生聚集而顯示出溶液顏色變化。通過肉眼即可實(shí)現(xiàn)可視化檢測(cè),利用分光光度計(jì)也可進(jìn)行定量分析。此檢測(cè)方法簡(jiǎn)便、快速,具有極高的靈敏度和選擇性,檢測(cè)成本低,適合于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)檢測(cè)。

利用該方法檢測(cè)食品中重金屬離子方面已取得較大進(jìn)展,研究人員發(fā)現(xiàn),將巰基丙酸、4-巰基丁醇、三甘醇、肽、寡聚核苷酸、DNA 或 DNAzymes、氨基吡唑的衍生物[14]、Hg2+的核酸適體[15]等分子修飾在納米金表面,根據(jù)膠體金溶液顏色變化即可檢測(cè)Hg2+。2010年,Ding Nan等[16]提出一種檢測(cè)Pb2+的方法,以鞣酸(tannic acid,GA)作為還原劑和穩(wěn)定劑一步法合成納米金,而Pb2+的存在會(huì)導(dǎo)致Pb-GA復(fù)合物的形成,致使納米金發(fā)生聚集,溶液顏色由酒紅色變?yōu)樽仙?,最終變?yōu)樗{(lán)色,檢測(cè)限為5.8 μg/L。該方法的優(yōu)勢(shì)在于無需在納米金粒子表面修飾配體,在合成納米金的過程中即可完成對(duì)Pb2+的檢測(cè)。

在檢測(cè)食源性致病菌方面,2012年Su Haichao等[17]提出一種檢測(cè)大腸桿菌O157∶H7的方法。巰基乙胺(mercaptoethylamine,MEA)能通過巰基結(jié)合到納米金上,同時(shí)MEA能通過靜電吸附作用和大腸桿菌O157∶H7結(jié)合。因此以MEA修飾的納米金檢測(cè)大腸桿菌O157∶H7,當(dāng)大腸桿菌O157:H7存在時(shí)MEA-AuNP會(huì)聚合到一起,溶液顏色由紅色變?yōu)樗{(lán)色。MEA-AuNP的A625nm/A520nm與大腸桿菌的濃度呈線性相關(guān)。該法在5 min內(nèi)通過肉眼觀察顏色變化即可完成檢測(cè),適合于現(xiàn)場(chǎng)即時(shí)檢測(cè)。

檢測(cè)食品添加劑方面,2009年,Weston等[18]合成由苯胺納米金和萘納米金兩種金納米粒子組成的膠體金溶液來檢測(cè)飲用水中亞硝酸鹽的含量。由于此膠體金溶液在520 nm波長(zhǎng)處具有強(qiáng)烈的表面等離子共振吸收而顯現(xiàn)出紅色。酸性條件下,當(dāng)亞硝酸鹽存在時(shí),兩種納米金顆粒緊密的結(jié)合在一起并快速沉淀,膠體金溶液顏色由紅色變?yōu)闊o色。當(dāng)溶液中存在質(zhì)量濃度超過1 μg/mL的亞硝酸鹽時(shí),就可觀察到顏色變化,硝酸鹽的質(zhì)量濃度在1.86 μg/mL時(shí)溶液幾乎透明。2012年Zhang Jia等[19]合成由三聚氰胺修飾的膠體金溶液來檢測(cè)亞硫酸鹽,在Tris-HCl緩沖液中,碳酸鹽會(huì)導(dǎo)致納米金聚集,而亞硫酸鹽的存在會(huì)抑制納米金的聚集,使納米金的顏色由藍(lán)色變?yōu)樽仙罱K變?yōu)榧t色。根據(jù)此機(jī)理來檢測(cè)亞硫酸鹽,當(dāng)亞硫酸鹽質(zhì)量濃度為24 μg/L時(shí)既可觀察到明顯的顏色變化,檢測(cè)時(shí)間僅為5 min。

該方法也可檢測(cè)瘦肉精,如:He Pingli等[20]在2011年,報(bào)道了一種比色法來檢測(cè)β-興奮劑,并成功的在豬的體液中檢測(cè)到β-興奮劑,其原理是β-興奮劑能直接還原氯金酸到金原子并自發(fā)的形成紅色納米金溶液,肉眼可直接分辨,這個(gè)方法可通過檢測(cè)血清、尿液等液體樣品檢測(cè)β-興奮劑及其類似物,具有較大的應(yīng)用潛力。

2.2 利用納米金的熒光特性檢測(cè)

由于納米金是一種較強(qiáng)的能量受體,與作為能量給體的熒光團(tuán)的激發(fā)光譜發(fā)生重疊時(shí),會(huì)發(fā)生熒光共振能量轉(zhuǎn)移,最終導(dǎo)致供體熒光分子自身的熒光強(qiáng)度衰減[21-23]。當(dāng)熒光團(tuán)吸附在納米金上時(shí),會(huì)使熒光團(tuán)的發(fā)光發(fā)生猝滅,即為納米金的熒光猝滅效應(yīng);另一方面,納米金表面覆蓋有大量的陰離子,當(dāng)在其表面修飾某些物質(zhì)時(shí),也會(huì)使其表面的電子分布發(fā)生改變,進(jìn)而會(huì)影響納米金和所修飾物質(zhì)的熒光特性。因此可以應(yīng)用熒光分析法用于食品安全檢測(cè)中,該方法具有靈敏度高,選擇性好等優(yōu)點(diǎn)。

Huang等[24]利用羅丹明B(rhodamine B,RB)標(biāo)記的膠體金溶液來檢測(cè)Hg2+。RB具有較強(qiáng)的熒光特性,但吸附在納米金表面后會(huì)發(fā)生熒光猝滅,而Hg2+的存在使RB從納米金表面脫落而恢復(fù)熒光特性。通過在納米金表面修飾巰基丙酸和2,6-二吡啶羧酸來提高該方法對(duì)Hg2+檢測(cè)的選擇性,該法對(duì)水體的檢測(cè)限為2.0 μg/L。Wei Hui等[25]利用溶菌酶作為還原劑和穩(wěn)定劑制備尺寸為1 nm的金團(tuán)簇,當(dāng)激發(fā)波長(zhǎng)為360 nm時(shí),在657 nm波長(zhǎng)處具有較強(qiáng)的熒光強(qiáng)度,而Hg2+會(huì)專一性地猝滅此發(fā)射峰,以此為依據(jù)來檢測(cè)Hg2+,檢測(cè)限為2.0 μg/L,該方法具有較高的選擇性和靈敏度。

Liu Dingbin等[26]在2012年提出一種基于RB標(biāo)記的納米金(RB-AuNP)的分析法,通過熒光和比色兩種分析手段來檢測(cè)有機(jī)磷和氨基甲酸酯農(nóng)藥殘留。將硫代乙酰膽堿(acetylthiocholine,ATC)和乙酰膽堿酯酶(acetylcholinesterase,AChE)加入到RB-AuNP溶液中,AChE催化ATC水解產(chǎn)生硫代膽堿,硫代膽堿與RB相比更易結(jié)合到納米金表面,將部分RB從納米金表面取代,RB進(jìn)入到溶液中后恢復(fù)熒光特性,同時(shí)納米金在硫代膽堿和RB的靜電作用下發(fā)生聚集,溶液顏色由紅色迅速變?yōu)樽仙?。而此兩類殺蟲劑均能抑制AChE的活性,因此阻礙了硫代膽堿的產(chǎn)生,RB-AuNP溶液的顏色仍然為紅色,同時(shí)RB的熒光性被猝滅。該檢測(cè)具有較高的靈敏度和選擇性,西維因、二嗪農(nóng)、馬拉硫磷、甲拌磷幾種農(nóng)藥的最低檢測(cè)質(zhì)量濃度分別為0.1、0.1、0.3、1 μg/L。

2.3 利用納米金的表面增強(qiáng)拉曼散射特性檢測(cè)

光通過介質(zhì)時(shí),與介質(zhì)分子的運(yùn)動(dòng)相互作用引起光的頻率發(fā)生變化,即為拉曼散射[8]。通過測(cè)試樣品的拉曼散射光譜是對(duì)樣品進(jìn)行化學(xué)成分分析的常用方法,但是由于樣品拉曼散射的現(xiàn)象較弱,因此該方法的精確度較低,應(yīng)用范圍有一定的局限。由于納米金有著較強(qiáng)的表面局域電場(chǎng),尺寸較小、較大的比表面積、較粗糙的表面,因此當(dāng)納米金表面吸附化合物時(shí),會(huì)引起化合物的拉曼散射發(fā)生顯著的增強(qiáng),即為表面增強(qiáng)拉曼散射效應(yīng)。利用納米金的此效應(yīng)可以有效地增強(qiáng)納米金表面待測(cè)物的拉曼散射,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)待測(cè)物質(zhì)的高精度的檢測(cè)[27-28]。

Zhu Guichi等[29]在2011年,報(bào)道了一種通過競(jìng)爭(zhēng)性表面增強(qiáng)拉曼散射免疫分析法來檢測(cè)克倫特羅,在膠體金溶液中納米金表面修飾4,4’-聯(lián)吡啶(4,4’-dipyridyl,DP)和克倫特羅抗體,DP作為標(biāo)記分子,將這種納米金作為增強(qiáng)拉曼散射探針,克倫特羅和固定在基底表面上的克倫特羅-牛血清白蛋白競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合克倫特羅抗體,經(jīng)洗滌后,通過測(cè)試DP的拉曼光譜信號(hào)強(qiáng)度就可檢測(cè)克倫特羅質(zhì)量濃度,檢測(cè)限為0.1 pg/mL。同年,Lou Tingting等[30]利用4-巰基吡啶(4-mercaptopyridine,MPY)修飾的納米金建立的表面增強(qiáng)拉曼散射分析法檢測(cè)奶粉中的三聚氰胺,由于三聚氰胺誘導(dǎo)MPY標(biāo)記的納米金發(fā)生聚集,導(dǎo)致MPY的SERS信號(hào)增強(qiáng),同時(shí)使溶液顏色由紅色變?yōu)樗{(lán)灰色。利用該方法檢測(cè)快速,靈敏度高,專一性好,檢測(cè)限低至0.1 ng/mL。

2.4 利用納米金為免疫標(biāo)記物的檢測(cè)技術(shù)

1971年,F(xiàn)aulk等[31]首次采用免疫金染色將兔抗沙 門氏菌抗血清與納米金顆粒結(jié)合來檢測(cè)沙門氏菌的表面抗原,把膠體金引入免疫化學(xué),由此開創(chuàng)了免疫膠體金技術(shù)。免疫膠體金(immune colloidal gold,ICG)技術(shù)是以膠體金為標(biāo)記物,利用特異性抗原抗體反應(yīng),在光鏡電鏡下對(duì)抗原或抗體物質(zhì)進(jìn)行定位、定性乃至定量研究的標(biāo)記技術(shù)。利用該技術(shù)制成的膠體金免疫層析試紙,以條狀纖維層析材料為固相載體,樣品溶液通過毛細(xì)作用在層析材料上向前移動(dòng),樣品中待測(cè)物與包被在層析材料上針對(duì)待測(cè)物的經(jīng)膠體金標(biāo)記的受體(通常是一些抗原或抗體)結(jié)合后移動(dòng)至特異性的抗原或抗體區(qū)域,結(jié)合物與抗原或抗體發(fā)生特異結(jié)合而被截留在固定的位置,富集在檢測(cè)帶上,并通過膠體金的顏色而顯現(xiàn)出來[32]。此法具有操作簡(jiǎn)便、檢測(cè)快速、現(xiàn)象明顯和經(jīng)濟(jì)適用等優(yōu)點(diǎn),適合于現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)。

膠體金免疫層析試紙?jiān)谑称钒踩珯z測(cè)方面的應(yīng)用已有較深入的研究。2008年,楊挺等[33]根據(jù)競(jìng)爭(zhēng)式膠體金免疫層析實(shí)驗(yàn)原理,研制了檢測(cè)氯霉素的免疫試紙條。該金標(biāo)試紙條適用于動(dòng)物源食品中氯霉素殘留的快速檢測(cè),對(duì)蝦肉、蜂蜜樣品的最低檢出限為1.5 g/L,對(duì)鮮奶的最低檢出限為3 g/L,檢測(cè)時(shí)間只需5~8 min。

Liu等[34]在2013年,制備了山 羊抗兔IgG-納米金探針,并以此為基礎(chǔ)制成了檢測(cè)黃曲霉毒素B1(aflatoxin B1,AFB1)的金標(biāo)記抗體的免疫層析試紙,在食品和飼料中成功的檢測(cè)出了AFB1,檢測(cè)限為2.0 ng/mL,10 min內(nèi)即可完成檢測(cè)。與傳統(tǒng)的直接競(jìng)爭(zhēng)酶聯(lián)免疫吸附劑測(cè)定(cdELISA)相比,有著現(xiàn)象更明顯,條件更簡(jiǎn)單,適用性更強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。利用膠體金免疫層析技術(shù)檢測(cè)玉米赤霉烯酮[35]、赭曲霉素A[36-37]、黃曲霉毒素M1[38]也有很多報(bào)道。

2010年Li Feng等[39]結(jié)合膠體金標(biāo)記技術(shù)和電感耦合等離子質(zhì)譜(inductively coupled plasma-mass spectrometry,ICP-MS)來檢測(cè)食品中的大腸桿菌。首先在納米金表面修飾大腸桿菌O157∶H7的單克隆抗體,制成金標(biāo)探針,然后將其加入到待測(cè)溶液中進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng),離心、酸解后,利用ICP-MS測(cè)定Au的強(qiáng)度就可得知大腸桿菌O157∶H7的濃度。該方法充分利用納米金放大信號(hào)的特性以及ICP-MS高靈敏度的特性,使檢測(cè)限低至500 CFU/mL。

在檢測(cè)農(nóng)藥殘留方面,該方法已經(jīng)達(dá)到了實(shí)用化的階段,已有多種基于該方法檢測(cè)農(nóng)藥殘留的儀器在市面上出現(xiàn),如克百威農(nóng)殘速測(cè)試紙條等。Kaur等[40]在2007年制作了一種通過色層分析法檢測(cè)莠去津除草劑殘留的免疫層析試紙及其組件。這種試紙以蛋白質(zhì)-半抗原結(jié)合物標(biāo)記的納米金為基礎(chǔ)制備試紙條,納米金提高了試紙條的靈敏度,使在水樣中的檢測(cè)限低至1.0 g/mL。

2.5 利用納米金的電化學(xué)特性檢測(cè)

納米金擁有較大的比表面積,優(yōu)良的導(dǎo)電性和電催化特性,優(yōu)異的生物相容性,這些特性使納米金有著較好的電化學(xué)性質(zhì),用來提高電化學(xué)法分析生物分子的檢測(cè)限。將納米金修飾在電極表面,可以顯著增加電極的表面積,加速電子的轉(zhuǎn)移,加快響應(yīng)速度,增強(qiáng)檢測(cè)的選擇性[41]。金納米顆粒較大的比表面積能夠提高生物分子的固載量,使電流信號(hào)響應(yīng)增強(qiáng),提高傳感器的靈敏度。同時(shí),納米金具有與生物分子相似的尺寸,組裝到電化學(xué)傳感器后,其活性中心更容易接近電極表面進(jìn)行電子傳遞[42]。改變納米金表面修飾的分子,可以對(duì)不同的樣品進(jìn)行檢測(cè)。該方法具有經(jīng)濟(jì)、操作簡(jiǎn)便和結(jié)果可靠等優(yōu)點(diǎn)。

2008年,Jena等[43]在金電極表面固載3-(巰基丙基)三甲氧基硅烷((3-mercaptopropyl)trimethoxysilane,MPTS)溶膠,再將納米金結(jié)合在該溶膠上,將電極浸在待測(cè)溶液中,通過對(duì)電流的測(cè)量來檢測(cè)Cr6+,檢測(cè)限為0.1 g/mL。用此電極檢測(cè)水體中超痕量的Hg2+,檢測(cè)限低至0.2 g/mL[44]。

2009年Yang Gongjun等[45]設(shè)計(jì)制作一種電容型免疫傳感器檢測(cè)沙門氏菌。將乙二胺修飾在玻璃碳電極上,通過納米金將沙門氏菌的單克隆抗體(monoclonal antibody,McAbs)固定在電極上,由于沙門氏菌和McAbs相互作用,利用電化學(xué)阻抗譜(electrochemical impedance spectroscopy,EIS)技術(shù)可以直接檢測(cè)沙門氏菌,當(dāng)沙門氏菌的濃度在1.0×102~1.0×105CFU/mL范圍內(nèi),電容的相對(duì)變化與沙門氏菌濃度的對(duì)數(shù)值成正比,檢測(cè)限為1.0×102CFU/mL。

2012年,Sun Xiulan等[46]基于阻抗滴定電化學(xué)技術(shù),將寄生曲霉產(chǎn)生的細(xì)胞外抗原的多克隆抗體標(biāo)記在納米金 表面,并將這些納米金修飾在L-半胱氨酸涂層電極上,制成免疫傳感器,在制備醬油的發(fā)酵過程中實(shí)現(xiàn)對(duì)黃曲霉毒素的檢測(cè),結(jié)果表明這種免疫傳感器具有極高的靈敏度,檢測(cè)時(shí)間僅為30 min,比傳統(tǒng)的基于培養(yǎng)基技術(shù)和聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(polymerase chain reaction,PCR)檢測(cè)方法更快速。此免疫傳感器長(zhǎng)期穩(wěn)定、專一性強(qiáng)、靈敏度高、重現(xiàn)性好。

Xiao Fei等[47]在2007年,制作出一種新型的玻璃碳電極,利用電化學(xué)法來檢測(cè)食物中的獸藥殘留——氯霉素。該電極由單壁碳納米管、納米金和離子液體共同組成,對(duì)氯霉素有著較準(zhǔn)確和靈敏的檢測(cè)能力,檢測(cè)限為1.6 g/L,檢測(cè)時(shí)間僅為150 s,該電極再現(xiàn)性好,具有較高的靈敏度,因此檢測(cè)氯霉素殘留有潛在的應(yīng)用前景。

3 結(jié) 語

食品安全問題是目前社會(huì)上的熱點(diǎn)問題,有關(guān)食品質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)引起了全社會(huì)的廣泛重視,因此對(duì)食品中各種有毒有害物質(zhì)的檢測(cè)有著較高的要求。雖然GC、HPLC及GC-MS聯(lián)用法等有較高的靈敏度和準(zhǔn)確性,但也有著儀器設(shè)備體積大、操作復(fù)雜、檢驗(yàn)周期長(zhǎng)、檢測(cè)成本高和適用性差等缺點(diǎn)。相比較用納米金進(jìn)行食品相關(guān)檢測(cè),則避免了這些問題,同時(shí)展現(xiàn)出了很多優(yōu)勢(shì)。因此納米金在食品安全領(lǐng)域有著相當(dāng)廣闊的應(yīng)用前景。雖然納米金在這一領(lǐng)域已經(jīng)取得了較多的進(jìn)展,很多已經(jīng)達(dá)到了實(shí)用的層面,但相對(duì)于納米金的應(yīng)用潛力來看,仍有較多的研究工作要做??梢灶A(yù)見,納米金在未來的食品安全領(lǐng)域,將會(huì)有著突出而又重要的地位。

[1]嵇大圣.納米技術(shù)在食品安全檢測(cè)中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J].中國(guó)食品添加劑, 2008(1): 143-146.

[2]張中太, 林元華, 唐子龍, 等.納米材料及其技術(shù)的應(yīng)用前景[J].材料工程, 2000(3): 42-48.

[3]劉麗強(qiáng).納米金技術(shù)的發(fā)展及在食品安全快速檢測(cè)中的應(yīng)用[J].食品科學(xué), 2007, 28(5): 348-352.

[4]FRENS G.Controlled nucleation for the regulation of the particle size in monodisperse gold suspensions[J].Nature Physical Science, 1973,241: 20-22.

[5]劉杉杉.納米金顆粒研究現(xiàn)狀與發(fā)展前景[J].廣西輕工業(yè),2011(11): 34-35.

[6]楊新偉, 張貴榮, 李永繡, 等.單分散納米金尺寸的分步晶種生長(zhǎng)控制[J].物理化學(xué)學(xué)報(bào), 2009, 25(12): 2565-2569.

[7]蘭新哲, 金志浩, 趙西成, 等.PVP保護(hù)還原法制備納米金溶膠[J].稀有金屬材料與工程, 2003, 32(1): 50-53.

[8]嚴(yán)亞, 李津如, 楊云.單分散球狀納米金顆粒的合成[J].化學(xué)進(jìn)展,2009, 21(5): 971-981.

[9]李自靜, 劉衛(wèi), 董守安.一種金納米粒子制備及表征研究[J].廣州化工, 2010, 38(5): 117-118.

[10]謝娟, 王延吉, 李艷廷.粒徑可控納米金的制備及表征[J].工業(yè)應(yīng)用,2008, 29(7): 3-6.

[11]凌劍.銀納米粒子的局域表面等離子體共振散射在生化藥物分析中的應(yīng)用研究[D].重慶: 西南大學(xué), 2009.

[12]GHOSH S K, PAL T.Interpaticle coupling effect on the surface plasmon resonance of gold nanoparticles:from theory to applications[J].Chemical Reviews, 2007, 107(11): 4797-4862.

[13]劉剛, 潘敦, 劉麗, 等.納米金與生物分子的相互作用及生物傳感檢測(cè)術(shù)[J].納米材料與應(yīng)用, 2009, 6(3): 6-10.

[14]CHANSUVARN W, IMYIM A.Visual and colorimetric detection of mercury(Ⅱ) ion using gold nanoparticles stabilized with a dithia-diaza ligand[J].Microchimca Acta, 2012, 176: 57-64.

[15]鮑軍方, 何鵬, 于錫娟, 等.納米金探針檢測(cè)Hg2+離子[J].化學(xué)學(xué)報(bào),2009, 67(18 ): 2139-2143.

[16]DING Nan, CAO Qian, ZHAO Hong, et al.Colorimetric assay for determination of lead (Ⅱ) based on its incorporation into gold nanoparticles during their synthesis[J].Sensors, 2010, 10: 11144-11155.

[17]SU Haichao, MA Qiang, SHANG Kun, et al.Gold nanoparticles as colorimetric sensor: a case study onE.coliO157:H7 as a model for Gram-negative bacteria[J].Sensors and Actuators B, 2012, 161(1):298-303.

[18]DANIEL W L, HAN M S, LEE J S, et al.Colorimetric nitrite and nitrate detection with gold nanoparticle probes and kinetic end points[J].American Chemical Society, 2009, 131(18): 6362-6363.

[19]ZHANG Jia, XU Xiaowen, YANG Xiurong.Role of Tris on the colorimetric recognition of anions with melamine-modified gold nanoparticle probe and the visual detection of sulfite and hypochlorite[J].Analyst, 2012, 137(15): 3437-3440.

[20]HE Pingli, SHEN Li, LIU Rongyuan, et al.Direct detection of β-agonists by use of gold nanoparticle-based colorimetric assays[J].Analytical Chemistry, 2011, 83(18): 6988-6995.

[21]楊亞梅.金納米顆粒和2,6-雙(2-苯并咪唑)吡啶在小分子藥物分析中的應(yīng)用[D].重慶: 西南大學(xué), 2012.

[22]DARBHA G K, RAY A, RAY P C.Gold nanoparticle-based miniaturized nanomaterial surface energy transfer probe for rapid and ultrasensitive detection of mercury in soil, water, and fish[J].ACS Nano, 2007, 1(3): 208-214.

[23]劉春, 吳桐, 黃承志.金納米微粒表面能量轉(zhuǎn)移及半胱氨酸的高靈敏度高選擇性分析法[J].中國(guó)科學(xué), 2010, 40(5): 531-537.

[24]HUANG C C, CHANG H T.Selective gold-nanoparticle-based “turnon” fluorescent sensors for detection of mercury(Ⅱ) in aqueous solution[J].Analytical Chemistry, 2006, 78(24): 8332-8338.

[25]WEI Hui, WANG Zidong, YANG Limin, et al.Lysozyme-stabilized gold fluorescent cluster: synthesis and applicationas Hg2+sensor[J].Analyst, 2010, 135(6): 1406-1410.

[26]LIU D ingbin, CHEN Wenwen, WEI Jinhua, et al.A highly sensitive,dual-readout assay based on gold nanoparticles for organophosphorus and carbamate pesticides[J].Analytical Chemistry, 2012, 84(9): 4185-4191.

[27]KO H, CHANG S, TSUKRUK V V.Porous substrates for label-free molecular level detection of nonresonant organic molecules[J].ACS Nano, 2009, 3(1): 181-188.

[28]DASARY S S R, SINGH A K, SENAPATI D, et al.Gold nanoparticle based label-free SERS probe for ultrasensitive and selective detection of trinitroluene[J].American Chemical Society, 2009, 131(38): 13806-13812.

[29]ZHU Guichi, HU Yongjun, GAO Jiao, et al.Highly sensitive detection of clenbuterol using competitive surface-enhanced Raman scattering immunoassay[J].Analytica Chimica Acta, 2011, 697(1/2): 61-66.

[30]LOU Tingting, WANG Yunqing, LI Jinhua.Rapid detection of melamine with 4-mercaptopyridine-modified gold nanoparticles by surface-enhanced Raman scattering[J].Analytical and Bioanalytical Chemistry, 2011, 401(1): 333-338.

[31]FAULK W P, TAYLAR G M.An immunocolloid method for the electron microscope[J].Immunochemistry, 1971, 8: 1080-1084.

[32]王蔚芳, 李青梅, 郭軍慶, 等.膠體金免疫層析快速檢測(cè)技術(shù)及其在水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中的應(yīng)用前景[J].漁業(yè)科學(xué)進(jìn)展, 2010, 31(3): 113-118.

[33]楊挺, 王姝婷, 郭逸蓉, 等.動(dòng)物源食品中氯霉素殘留速測(cè)金標(biāo)試紙條的研制[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào), 2007, 23(11): 156-161.

[34]LIU B H, HSU Y T, LU C C, et al.Detecting aflatoxin B1in foods and feeds by using sensitive rapid enzyme-linked immunosorbent assay and gold nanoparticle immunochromatographic strip[J].Food Control,2013, 30(1): 184-189.

[35]SHIM W B, KIM K Y, CHUNG D H.Development and validation of a gold nanoparticle immunochromatographic assay (ICG) for the detection of zearalenone[J].Jou rnal of Agricultural and Food Chemistry, 2009, 57(10): 4035-4041.

[36]LIU B H, TSAO Z J, WANG J J, et al.Development of a monoclonal antibody against ochratoxin A andits application in enzyme-linked immunosorbent as say and gold nanoparticle immunochromatographic strip[J].Analytical Chemistry, 2008, 80(18): 7029-7035.

[37]WANG Libing, MA Weiwei, CHEN Wei, et al.An aptamer-based chromatographic strip assay for sensitive toxin semi-quantitative detection[J].Biosensors and Bioelectronics, 2011, 26(6): 3059-3062.

[38]WANG J J, LIU B H, HSU Y T, et al.Sensitive competitive direct enzyme-linked immunosorbent assay and gold nanoparticle immunochromatographic strip for detecting aflatoxin M1in milk[J].Food Control, 2011, 22: 964-969.

[39]LI Feng, ZHAO Qiang, WANG Chuan, et al.Detection ofEscherichia coliO157:H7 using gold nanoparticle labeling and inductively coupled plasma mass spectrometry[J].Analytical Chemistry, 2010, 82(8):3399-3403.

[40]KAUR J, SINGH K V, BORO R, et al.Immunochromatographic dipstick assay format using gold nanoparticles labeled protein-hapten conjugate for the detection of atrazine[J].Environmental Science &Technology, 2007, 41(14): 5028-5036.

[41]劉江疆, 林金明.納米粒子在分析化學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)展[J].生命科學(xué)儀器, 2005, 3(4): 3-10.

[42]劉金權(quán), 倪小祺, 何曉曉, 等.基于金納米顆粒信號(hào)放大效應(yīng)電化學(xué)檢測(cè)DNA聚合酶[J].高等學(xué)?;瘜W(xué)學(xué)報(bào), 2012, 33(9): 1945-1949.

[43]JENA B K, RAJ C R.Highly sensitive and selective electrochemical detection of sub-ppb level chromium(Ⅵ) using nano-sized gold particle[J].Talanta, 2008, 76: 161-165.

[44]JENA B K, RAJ C R.Gold nanoelectrode ensembles for the simultaneous electrochemical detection of ultratrace arsenic, mercury,and copper[J].Analytical Chemistry, 2008, 80(13): 4836-4844.

[45]YANG Gongjun, HUANG Jinlin, MENG Wenjing, et al.A reusable capacitive immunosensor for detection ofSalmonellaspp.based on grafted ethylene diamine and self-assembled gold nanoparticle monolayers[J].Analytica Chimica Acta, 2009, 647(2): 159-166.

[46]SUN Xiulan, YAN Li, TANG Yanjie, et al.A rapid and specific immunosensor for the detection of aflatoxigenic Aspergilli[J].European Food Research and Technology, 2012, 234: 1013-1021.

[47]XIAO Fei, ZHAO Faqiong, LI Jiangwen, et al.Sensitive voltammetric determination of chloramphenicol by using single-wall carbon nanotubegold nanoparticle-ionic liquid composite film modified glassy carbon electrodes[J].Analytica Chimica Acta, 2007, 596(1): 79-85.

猜你喜歡
膠體金熒光納米
納米潛艇
干式熒光發(fā)光法在HBV感染診療中應(yīng)用價(jià)值
高熒光量子產(chǎn)率BODIPY衍生物的熒光性能研究
膠體金在鉤體病監(jiān)測(cè)中相關(guān)因素的研究
納米SiO2的制備與表征
A族鏈球菌膠體金免疫層析試紙條的制備及應(yīng)用
新型B族鏈球菌膠體金免疫層析試紙條的臨床應(yīng)用評(píng)價(jià)
HCG膠體金檢測(cè)試紙條的靈敏度分析
超細(xì)YF3與GdF3納米晶的合成及其上轉(zhuǎn)換發(fā)光
熒光增白劑及其安全性和環(huán)保性
太湖县| 康平县| 增城市| 西乡县| 阳山县| 牡丹江市| 玉龙| 临高县| 香河县| 湘乡市| 巴青县| 抚松县| 渭南市| 津南区| 邵东县| 临夏市| 怀仁县| 宁河县| 怀远县| 卫辉市| 元氏县| 台南市| 克拉玛依市| 抚远县| 安远县| 公主岭市| 房山区| 布拖县| 温州市| 沙湾县| 泸水县| 庆云县| 高雄县| 东源县| 房产| 莆田市| 贵州省| 阿勒泰市| 长治县| 逊克县| 杭锦旗|