桑潘婷,郭亞輝, ,張倩瑤,成玉梁,于 航,謝云飛,姚衛(wèi)蓉,錢 和
(1.江南大學(xué)食品學(xué)院,江蘇無(wú)錫 214122;2.桐廬縣檢驗(yàn)檢測(cè)中心,浙江杭州 311500)
乳是一種營(yíng)養(yǎng)全面近乎完美的食品,被稱為“白色血液”,是酸奶、奶酪、冰淇淋等眾多受歡迎乳制品的主要原料,對(duì)保障國(guó)民健康和增強(qiáng)國(guó)民體質(zhì)具有不可替代的作用。另一方面,在乳品產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的同時(shí),由養(yǎng)殖、流通及加工制造過(guò)程中引入的有害物質(zhì)如農(nóng)獸藥殘留[1?2]、真菌毒素[3?4]、重金屬以及非法添加等,對(duì)民眾的生命健康造成了潛在安全風(fēng)險(xiǎn)。2008年我國(guó)嬰兒奶粉中的三聚氰胺污染導(dǎo)致300000人患病,50000名嬰兒住院治療,6例死亡病例,經(jīng)濟(jì)損失巨大,嚴(yán)重影響了消費(fèi)者對(duì)乳品產(chǎn)業(yè)的信心。
乳及乳制品中有害物質(zhì)常見(jiàn)的檢測(cè)方法包括化學(xué)反應(yīng)法[5]、微生物法[6]、免疫分析法[7?8]和儀器分析法[9?10]。其中,化學(xué)反應(yīng)法和微生物法由于靈敏度較低,一般用于定性或半定量檢測(cè)。而免疫分析法由于其便捷性,應(yīng)用較為廣泛,主要有試紙條和ELISA試劑盒等產(chǎn)品。此類方法檢測(cè)時(shí)間短,成本較低,可應(yīng)用于牛奶中多種有害物質(zhì)的檢測(cè)[11?12],但一般根據(jù)肉眼觀察得出結(jié)果,因此檢測(cè)靈敏度不高,只能用于定性或半定量檢測(cè)。高效液相色譜法等儀器分析法雖然靈敏度高,可同時(shí)測(cè)定多個(gè)樣品,但設(shè)備昂貴,維護(hù)費(fèi)用較高,而且存在樣品預(yù)處理和分析程序復(fù)雜,檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng)等問(wèn)題[13]。
拉曼光譜由于其靈敏度高、可無(wú)損檢測(cè)等優(yōu)點(diǎn),近幾年來(lái)在食品有害物質(zhì)檢測(cè)中逐漸發(fā)展起來(lái)。表面增強(qiáng)拉曼光譜(SERS)是作為一種經(jīng)典的拉曼光譜法,是根據(jù)樣品本身的非彈性散射,可以提供幾乎所有分子的結(jié)構(gòu)以及定量信息[14]。它的原理是將具有特殊納米結(jié)構(gòu)的貴金屬,如Au、Ag等作為活性基底,通過(guò)放大拉曼信號(hào)來(lái)定量檢測(cè)目標(biāo)物,因此有望作為一種方便快捷,并且靈敏度高的方法,應(yīng)用于乳和乳制品中有害物質(zhì)的檢測(cè)。本文就SERS法在乳及乳制品中有害物質(zhì)的檢測(cè)方面的研究做出如下論述。
與傳統(tǒng)的測(cè)定技術(shù)相比,SERS顯示出許多獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),它可以將信號(hào)放大到105~106倍,而且具有極高的分子特異性,不依賴于外部染料分子,具有抗光漂白性和抗光降解性的優(yōu)點(diǎn),可以重復(fù)檢測(cè),信號(hào)誤差較小[15]。但大量數(shù)據(jù)表明,一般物質(zhì)的拉曼光譜信號(hào)較弱,限制了SERS在食品安全檢測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用范圍。實(shí)驗(yàn)證明,利用特殊的SERS檢測(cè)探針和基底、分子識(shí)別技術(shù)以及核酸擴(kuò)增等其它技術(shù),可以顯著改善拉曼平臺(tái)的檢測(cè)性能[16]。本文論述了SERS在乳和乳品有害物質(zhì)檢測(cè)中的研究進(jìn)展及其發(fā)展趨勢(shì)。
金屬納米顆粒的形態(tài)尺寸對(duì)SERS信號(hào)的增強(qiáng)效果至關(guān)重要。傳統(tǒng)的SERS法主要以單金屬納米顆粒作為檢測(cè)探針,如AgNPs、AuNPs等。研究表明,AgNPs的拉曼增強(qiáng)效果最明顯,但Ag極易氧化,所以穩(wěn)定性較低,而AuNPs雖然信號(hào)增強(qiáng)效果欠佳,但穩(wěn)定性顯著高于AgNPs。因此,近幾年新開(kāi)發(fā)出的雙金屬核殼納米顆粒(Au@AgNPs)得到了快速發(fā)展,由于其具有AuNPs和AgNPs的雙金屬協(xié)同作用,穩(wěn)定性得到改善,光學(xué)性能優(yōu)異,信號(hào)增強(qiáng)作用明顯,被廣泛使用作為拉曼檢測(cè)探針。William等[17]通過(guò)優(yōu)化Au/Ag比,合成了一種馬鈴薯發(fā)芽狀的Au-Ag雙金屬納米顆粒。當(dāng)Au/Ag比為10:7時(shí),觀察到的SERS信號(hào)強(qiáng)度比10:6的信號(hào)強(qiáng)度高出約7倍,推測(cè)可能是由于納米顆粒上的尖芽有助于熱點(diǎn)的聚集。為驗(yàn)證該假設(shè),利用數(shù)值模擬技術(shù)建立兩種芽尖銳度不同的馬鈴薯狀模型,測(cè)定電場(chǎng)強(qiáng)度,根據(jù)電磁理論,SERS信號(hào)的強(qiáng)度直接取決于納米顆粒的局部電場(chǎng)。結(jié)果證實(shí),尖芽引起的電場(chǎng)增強(qiáng)比鈍芽高5倍,而且取向一致并彼此靠近的尖端能夠產(chǎn)生更高的電場(chǎng)增強(qiáng)。
除了經(jīng)典的金納米球外,金納米棒、金納米星等特殊性形態(tài)的納米顆粒也被用于制備SERS檢測(cè)探針。金納米棒由于其獨(dú)特的各向異性結(jié)構(gòu)可以產(chǎn)生強(qiáng)電磁場(chǎng),顯著增強(qiáng)了拉曼信號(hào)。先前的研究表明,在基板上合成垂直排列的AuNRs單層可作為理想的SERS基底[18]。Mei等[19]在金納米球上沉積垂直取向的金納米棒形成了楊梅狀A(yù)u核,然后在核結(jié)構(gòu)上通過(guò)還原合成Ag NPs,制備了如圖1所示的3D Au@Ag NP,該結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的熱點(diǎn)使其具有優(yōu)異的SERS增強(qiáng)能力,增強(qiáng)因子高達(dá)3.4×106。另外,改變3D Au@Ag NP上的硫醇配體,可以應(yīng)用在不同場(chǎng)合,如以NT、PBAT為代表的硫醇配體在特征峰處能夠產(chǎn)生SERS信號(hào),可以用作內(nèi)標(biāo)物校準(zhǔn)納米顆粒的狀態(tài)和測(cè)量變化;而基于MEA的納米顆粒顯示空白的SERS信號(hào),可用于孔雀石綠,三聚氰胺的檢測(cè)。
圖1 3D Au @ Ag NP[19]Fig.1 3D Au@Ag NP structure[19]
另外,直接合成不規(guī)則的特殊形態(tài)納米顆粒對(duì)于反應(yīng)條件和操作的要求較為嚴(yán)苛,而且納米探針的一致性難以保證。研究發(fā)現(xiàn),可以借助SiO2、Al2O3等材料制備出特定形態(tài)的模板,并以其為基底在表面直接反應(yīng)制備多形態(tài)金屬納米顆粒,有助特殊形態(tài)的納米探針的合成,并能夠保證產(chǎn)品的一致性。Zhai等[20]以ZnO為模板,通過(guò)兩步法制備了可再生的3D角狀ZnO/Ag@Au,用于檢測(cè)牛奶中的抗生素,該結(jié)構(gòu)顯著增加了納米顆粒的表面積,SERS增強(qiáng)因子可以達(dá)到1.48×109,對(duì)牛奶中磺胺吡啶的檢測(cè)限低至1×10?9mol/L。而且由于ZnO具有光催化性能,ZnO/Ag@Au可以將磺胺吡啶經(jīng)紫外降解后回收利用,因此可以滿足現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的需要。
除了改變納米探針的形態(tài)外,SERS檢測(cè)的平臺(tái)也至關(guān)重要。一般來(lái)說(shuō),溶液中的檢測(cè)不利于便攜式傳感器的制備,很難滿足乳及乳制品中有害物質(zhì)高通量、低成本和快速即時(shí)的檢測(cè)需求。近幾年來(lái),大部分研究集中于制備具有高“熱點(diǎn)”的便攜式固相SERS平臺(tái)。如圖2所示為[21]一種基于PS膠體的Au/Ag碗狀結(jié)構(gòu)(BPHAN)。首先在ITO玻璃板上沉積一層金膜,得到Au/ITO基底,吸附上PS單層后,經(jīng)電沉積并去除PS后獲得Ag BPHAN,經(jīng)氧化還原反應(yīng)獲得Au/Ag BPHAN。將該SERS活性平臺(tái)用于奶粉中三聚氰胺的快速檢測(cè),檢測(cè)限低至0.1 ppm。
為降低檢測(cè)成本,Marques等[22]制備了一種用于檢測(cè)牛奶中四環(huán)素的SERS紙基平臺(tái),該平臺(tái)由壓制的纖維層,聚合物涂層和鋁層組成,鋁層頂部存在一層薄的天然氧化物層,解決了AgNP易氧化的問(wèn)題,在紙基上沉積6 nm的AgNP膜,即可測(cè)定牛奶中的四環(huán)素含量。該方案檢測(cè)成本低,可回收,而且穩(wěn)定性高,靈敏度低至0.1 ppm。
為提高檢測(cè)效率,滿足高通量的檢測(cè)需求,可以將SERS與毛細(xì)管/移液管相結(jié)合,制備微量移液器,從而實(shí)現(xiàn)取樣、檢測(cè)一步到位。Zhou等[23]利用干燥的羅勒種子與移液管結(jié)合形成便攜式設(shè)備,由于干燥的羅勒種子具有緊密復(fù)雜的纖維狀結(jié)構(gòu),使得沉積在羅勒種子上的銀納米粒子與包含分析物的牛奶樣品保持緊密接觸,提高了檢測(cè)靈敏度,該設(shè)備對(duì)牛奶中三聚氰胺的檢出限為0.85 μmol/L(0.107 ppm)。此外,微流控與SERS相結(jié)合也能夠大大提高檢測(cè)效率,Nguyen等[24]以石墨烯和金納米顆粒復(fù)合材料為基底,通過(guò)生物素-鏈霉親和素作用連接上包含卡那霉素適配體序列的發(fā)夾結(jié)構(gòu),卡那霉素與適配體結(jié)合后,發(fā)夾結(jié)構(gòu)的兩端被展開(kāi),添加帶有納米標(biāo)簽的光學(xué)探針與其中一端雜交,顯示出SERS信號(hào)。將該納米感應(yīng)體系建立在微流控設(shè)備上,對(duì)牛奶中卡那霉素的回收率為98.9%,檢測(cè)限低至0.75 nmol/L。
總之,從單金屬納米顆粒到雙金屬協(xié)同作用,從規(guī)則的納米球、納米棒到不規(guī)則的納米花和納米星,從傳統(tǒng)的固相基底和液體微珠到微流體芯片,再到紙質(zhì)基質(zhì),光纖和疏水性基底,SERS檢測(cè)體系的多樣性使得其應(yīng)用越來(lái)越廣泛[25]。這些不同的SERS體系適用于不同的場(chǎng)所和要求,如利用微珠在液相中進(jìn)行檢測(cè),可以增加反應(yīng)動(dòng)力學(xué);而微流體平臺(tái)則實(shí)現(xiàn)了大量小體積樣品的同時(shí)分析;為實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè),光纖基底逐漸興起;另外,紙質(zhì)基底有利于降低檢測(cè)成本;而超疏水性基底被開(kāi)發(fā)用于富集目標(biāo)分子,具體應(yīng)用如表1所示。
表1 基于不同檢測(cè)探針和基底的SERS方法Table 1 SERS methods based on different enhanced substrates
目前,SERS技術(shù)已經(jīng)廣泛運(yùn)用于乳及乳制品檢測(cè)中,但是復(fù)雜的樣品基質(zhì)對(duì)SERS平臺(tái)的目標(biāo)物富集能力提出了更高的要求,疏水性的基底在一定程度上提高了樣品的富集效果,但大部分平臺(tái)在樣品的蒸發(fā)過(guò)程中,還是會(huì)存在釘扎效應(yīng),形成大小不一的咖啡環(huán),很難將目標(biāo)物和納米檢測(cè)探針聚集到同一位置,降低了檢測(cè)準(zhǔn)確度。因此,為提高SERS平臺(tái)的樣品富集能力,增強(qiáng)檢測(cè)的特異性和靈敏度,在SERS平臺(tái)中引入抗體、適配體、分子印跡聚合物等作為識(shí)別分子,構(gòu)建檢測(cè)傳感器,有利于目標(biāo)物更加緊密、牢固地結(jié)合在SERS平臺(tái)上,改善檢測(cè)效果。
SERS-免疫體系主要有兩部分組成,免疫底物以及SERS免疫探針[44]。以非競(jìng)爭(zhēng)性體系為例,免疫底物被捕獲抗體修飾,用于捕獲分析物,而SERS探針由金屬納米顆粒,拉曼報(bào)告分子以及檢測(cè)抗體組成,用于特異性識(shí)別免疫底物捕獲的分析物,發(fā)出SERS信號(hào)。如圖3a所示為以芯片為代表的非競(jìng)爭(zhēng)性?shī)A心結(jié)構(gòu),目標(biāo)分子夾在捕獲抗體與SERS探針之間,用于檢測(cè)大分子物質(zhì),如蛋白質(zhì)等。圖3b為競(jìng)爭(zhēng)性SERS-免疫體系,以球狀顆粒為代表,包被抗原被標(biāo)記作為SERS免疫探針,目標(biāo)分子與探針競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合抗體,檢測(cè)信號(hào)強(qiáng)度與目標(biāo)物濃度呈負(fù)相關(guān)。
圖3 SERS-免疫體系Fig.3 SERS-immuno system
Transformation Heat treatment ED of Ag bowl Removal of PSs Etch by HAuCl4 solution Removal of AgCl
由于高靈敏度,多路復(fù)用以及方便快捷等優(yōu)點(diǎn),基于SERS的免疫方法在食品監(jiān)管領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。目前已經(jīng)開(kāi)發(fā)了多種免疫自動(dòng)檢測(cè)平臺(tái),如試紙條、微流控芯片等。Yang等[45]提出了一種基于競(jìng)爭(zhēng)性免疫測(cè)定和磁分離技術(shù)的用于氯霉素(CAP)殘留檢測(cè)的SERS傳感器。以4,4’-DP為拉曼報(bào)告分子,在GNPs上偶聯(lián)CAP-BSA,作為SERS探針。再在MNPs上修飾CAP抗體,形成antiCAP-MNPs。由于antiCAP-MNPs可同時(shí)捕獲游離的CAP和SERS探針,兩者存在競(jìng)爭(zhēng)性免疫反應(yīng)。經(jīng)磁分離富集后,通過(guò)測(cè)定上清液中的SERS信號(hào),可獲得溶液中CAP的濃度。Shi等[46]制備了一種基于SERS-免疫層析試紙條,其中,免疫探針由新霉素單克隆抗體(NEO-mAb)和拉曼報(bào)告分子4-氨基硫酚(4-PATP)標(biāo)記的SERS納米標(biāo)簽構(gòu)成,由于待測(cè)樣品中的游離NEO與試紙條上的包被抗原(NEO-OVA)之間存在競(jìng)爭(zhēng)性免疫作用,因此可以通過(guò)測(cè)試線上的PATP的拉曼強(qiáng)度獲得新霉素的含量。該方案檢測(cè)時(shí)間約15 min,對(duì)牛奶中新霉素的檢測(cè)限為0.216 pg/mL。
適配體作為一種理想的抗體替代物,合成周期遠(yuǎn)小于抗體,而且易于修飾,因此逐漸用于構(gòu)建新型的SERS傳感器[47?49]。如圖4所示為一種以四環(huán)素為檢測(cè)對(duì)象的適配體傳感器[50],磁性納米顆粒-適配體作為識(shí)別單元以提供磁性;cDNA-APS產(chǎn)生拉曼信號(hào),兩者通過(guò)適配體與cDNA雜交結(jié)合在一起。當(dāng)加入含有四環(huán)素的樣品時(shí),四環(huán)素與適配體結(jié)合,釋放一定量的cDNA-APS,經(jīng)過(guò)磁分離后,根據(jù)上清液的SERS信號(hào),獲得牛奶中四環(huán)素的含量。該傳感器顯示出良好的穩(wěn)定性和可再現(xiàn)性,檢測(cè)限為0.001 ng/mL。
圖4 一種磁性適配體傳感器原理圖[50]Fig.4 Schematic diagram of a magnetic adapter sensor[50]
分子印跡聚合物(MIP)不僅具有抗原抗體的特異性識(shí)別能力,還具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、可預(yù)測(cè)等優(yōu)點(diǎn),因此適用范圍較廣。將SERS與MIP結(jié)合應(yīng)用,基本原理如圖5所示,將模板分子(與目標(biāo)物結(jié)構(gòu)相似)與功能單體混合形成預(yù)聚合物,此時(shí)單體通過(guò)共價(jià)或非共價(jià)相互作用圍繞模板分子排列,呈分子聚集體狀。添加交聯(lián)劑通過(guò)聚合使單體分子交聯(lián)后,去除模板分子,留下與模板分子互補(bǔ)的空間結(jié)構(gòu),可以有選擇地將目標(biāo)分子捕獲到金屬表面以生成SERS信號(hào)[51?52]。Xie等[53]提出了一種MIP-SERS傳感器,用于檢測(cè)牛奶中的氯霉素殘留。首先通過(guò)沉淀聚合制備MIP,并提取模板分子,然后將該聚合物置于檸檬酸鈉還原反應(yīng)中以制備CAP-MIP-Au底物,該底物同時(shí)具有MIP的良好的吸附能力和SERS增強(qiáng)作用,可直接添加到牛奶樣品中檢測(cè)氯霉素的含量,檢出限為0.1 μg/mL。
圖5 MIP-SERS結(jié)構(gòu)Fig.5 MIP-SERS structure
基于免疫的SERS檢測(cè)方案目前應(yīng)用較為廣泛,將免疫法的選擇性與SERS信號(hào)表達(dá)的高靈敏性結(jié)合起來(lái),有利于實(shí)現(xiàn)高通量,高選擇性的快速檢測(cè)。而適配體由于其易于體外大量合成,穩(wěn)定性高,相較于抗體,適配體的靶標(biāo)廣泛,包括農(nóng)獸藥、毒素等一系列有害物質(zhì),而且易于標(biāo)記,因此也被逐漸用于SERS傳感器的構(gòu)建。另外,以分子印跡技術(shù)為基礎(chǔ)的SERS檢測(cè)目前在乳制品中應(yīng)用較少,有待進(jìn)一步研究,具體如表2所示。
表2 基于不同分子識(shí)別技術(shù)的SERS方法檢測(cè)乳制品中有害成分Table 2 SERS methods based on different molecular recognition technologies
為進(jìn)一步提高檢測(cè)的靈敏度,可以結(jié)合聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)和等溫核酸擴(kuò)增技術(shù),如重組酶聚合酶擴(kuò)增技術(shù)(RPA)和雜交鏈反應(yīng)(HCR)等,先將低水平的目標(biāo)分子擴(kuò)增到可以檢測(cè)的水平,再進(jìn)行檢測(cè),從而達(dá)到放大SERS信號(hào)的目的[67?68]。重組酶聚合酶擴(kuò)增技術(shù)(RPA)作為一種等溫核酸擴(kuò)增技術(shù),在無(wú)需熱循環(huán)設(shè)備的情況下,利用酶高效的催化活性,達(dá)到放大信號(hào)的目的。Liu等[69]基于AuMBA@Ag探針開(kāi)發(fā)了一種可同時(shí)檢測(cè)單核細(xì)胞增生李斯特菌和腸炎沙門氏菌的免疫試紙條——RPA-LF-SERS試紙條,具體如圖6所示。該試紙條的測(cè)試線1被標(biāo)記上FITC抗體(anti-FITC),測(cè)試線2被標(biāo)記上地高辛抗體(anti-digoxin),對(duì)照線上修飾有鏈霉親和素抗體(anti-streptavidin)。RPA首先被用于擴(kuò)增生物素-Digoxin和生物素-FITC標(biāo)記的目標(biāo)DNA,純化后的RPA產(chǎn)物通過(guò)生物素-鏈霉親和素作用與AuMBA@Ag結(jié)合后,被測(cè)試線上對(duì)應(yīng)的抗體捕獲,形成橙黃色的視覺(jué)帶。該試紙條對(duì)牛奶中腸炎沙門氏菌的檢出限為31 CFU/mL,單核細(xì)胞增生李斯特氏菌的檢出限為36 CFU/mL。除了酶輔助的核酸擴(kuò)增技術(shù)外,Lv等[70]基于無(wú)酶介導(dǎo)的等溫核酸擴(kuò)增——雜交鏈反應(yīng)(HCR),制備出一種超靈敏SERS平臺(tái),用于檢測(cè)牛奶中的食源性致病菌。該平臺(tái)以單克隆抗體和引發(fā)DNA標(biāo)記的AuNPs作為探針,當(dāng)目標(biāo)病原體存在時(shí),探針上的相應(yīng)引發(fā)DNA識(shí)別出匹配的發(fā)夾結(jié)構(gòu),觸發(fā)特異性雜交,形成多色熒光串聯(lián)體作為信號(hào)放大器,觀察到相應(yīng)的熒光。該方法可同時(shí)檢測(cè)牛奶中的大腸桿菌O157:H7、霍亂沙門氏菌和單核細(xì)胞增生李斯特菌,檢測(cè)限分別為34、6.4、70 CFU/mL。
圖6 RPA-LF-SERS 試紙條[69]Fig.6 RPA-LF-SERS assay[69]
SERS可以根據(jù)分子的結(jié)構(gòu)信息,對(duì)化合物進(jìn)行鑒別,而色譜法對(duì)樣品混合物具有良好的分離效果,利用SERS對(duì)色譜預(yù)處理的分離液進(jìn)行分析,可以改善樣品中有害組分的檢測(cè)效果[71]。Zhao等[72]利用TLC-SERS(薄層色譜-SERS)對(duì)1~250 ppm的含有三聚氰胺的牛奶樣品進(jìn)行薄層色譜分離,再將AuNPs沉積到分離后的濃縮點(diǎn)上,利用便攜式拉曼光譜儀測(cè)定SERS光譜,并結(jié)合四元數(shù)主成分分析法提高定量的準(zhǔn)確性,該方法顯示出對(duì)牛奶中三聚氰胺的良好檢測(cè)性能。
目前SERS在乳及乳制品檢測(cè)中的大部分應(yīng)用仍只能在實(shí)驗(yàn)室實(shí)施,為使其在乳制品檢測(cè)中廣泛應(yīng)用,需要解決一些難題。首先,乳和乳制品中一般的有害物質(zhì)拉曼信號(hào)較低,以單金屬納米顆粒作為檢測(cè)探針的穩(wěn)定性和靈敏度有待提高,利用雙金屬的協(xié)同作用,可以顯著改善信號(hào)強(qiáng)度。另外,通過(guò)一些易成型的材料形成特殊形狀的基底,以其為模板可以制備出具有較強(qiáng)的電磁場(chǎng)或者豐富“熱點(diǎn)”的理想的金屬納米顆粒。其次,作為一種新興的食品安全檢測(cè)技術(shù),拉曼光譜儀的價(jià)格昂貴,對(duì)于中小型乳制品企業(yè)來(lái)說(shuō),生產(chǎn)成本偏高,可以結(jié)合微流控、玻璃毛細(xì)管等開(kāi)發(fā)出低成本、高性能的SERS基底,降低成本的同時(shí),可以實(shí)現(xiàn)取樣、檢測(cè)一體化。
由于SERS平臺(tái)的釘扎效應(yīng),乳及乳制品中的目標(biāo)物很難被富集起來(lái)并與檢測(cè)探針充分作用,除了制備疏水性平臺(tái)外,可以引入抗體、適配體和分子印跡聚合物等分子識(shí)別技術(shù)來(lái)捕獲目標(biāo)物,從而提高檢測(cè)的特異性和靈敏度。此外,將免疫與PCR以及一些等溫核酸擴(kuò)增技術(shù)也可以用于乳及乳制品中微量物質(zhì)的檢測(cè),其中抗體作為捕獲單元用于捕獲目標(biāo)物,而核酸擴(kuò)增技術(shù)用于放大檢測(cè)信號(hào)。為防止乳制品的復(fù)雜組成產(chǎn)生的基質(zhì)效應(yīng)影響到檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性,可以結(jié)合色譜技術(shù)對(duì)樣品進(jìn)行簡(jiǎn)單的分離預(yù)處理,再進(jìn)行SERS檢測(cè)。隨著靈敏度、特異性和便捷性等方面的改善,SERS有望成為日常評(píng)估乳和乳制品的常規(guī)工具。