導(dǎo)航：安全管理網(wǎng)>> 安全論文>> 食品安全論文>>正文

納米基電分析生物傳感器在食品獸藥殘留檢測中的研究與應(yīng)用進(jìn)展

文檔作者：周從燕李麗蓉劉入源文檔來源：云南商測質(zhì)量檢驗(yàn)技術(shù)服務(wù)有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2025年06月30日
下載地址：點(diǎn)擊這里	文件大?。?858.87 KB 共6頁	文檔格式： PDF	下載點(diǎn)數(shù)： 1 點(diǎn)（VIP免費(fèi)）

全屏查看

內(nèi)容預(yù)覽 [文件共6頁]

本文件共6頁，如需編輯使用，請(qǐng)下載。

注：預(yù)覽效果可能會(huì)出現(xiàn)部分文字亂碼（如口口口）、內(nèi)容顯示不全等問題，下載是正常的。

	文件大?。?58.87 KB 共6頁文件格式：PDF 下載點(diǎn)數(shù)：1 點(diǎn)（VIP會(huì)員免費(fèi)）

上一篇：納米金比色法在食品安全檢測中的應(yīng)用研究…

文本預(yù)覽

僅提取頁面文字內(nèi)容，供快速閱讀使用。

第8卷第1期食品安全質(zhì)量檢測學(xué)報(bào)Vbl．8 No．1
2017年1月Joumal ofFood Safety and Quality Jan．，2017
納米基電分析生物傳感器在食品獸藥殘留檢測中
的研究與應(yīng)用進(jìn)展
周從燕+，李麗蓉，劉入源
f云南商測質(zhì)量檢驗(yàn)技術(shù)服務(wù)有限公司，昆明6502141)
摘要：食品中獸藥殘留是引起食品安全的關(guān)鍵問題之一，開發(fā)快速準(zhǔn)確檢測食品中獸藥殘留的方法勢在必
行。近年來，為提高傳感器的靈敏度和穩(wěn)定性，基于納米材料的電分析生物傳感器成為分析領(lǐng)域的熱點(diǎn)。但目
前絕大多數(shù)電化學(xué)生物傳感器的研究還處于基礎(chǔ)研究階段。本文主要綜述了基于納米材料的電分析生物傳感
器在食品中獸藥殘留檢測方面的研究和應(yīng)用進(jìn)展，主要包括電化學(xué)生物傳感器、電化學(xué)發(fā)光生物傳感器和光電
化學(xué)生物傳感器。在采用近似的流程對(duì)同一種物質(zhì)進(jìn)行檢測時(shí)，光電化學(xué)方法獲得的檢測限通常比電化學(xué)方法
低一個(gè)數(shù)量級(jí)。由于利用了電信號(hào)響應(yīng)，光電化學(xué)檢測儀器設(shè)備簡單、價(jià)格低廉且更易于微型化。
關(guān)鍵詞：電分析生物傳感器檢；納米材料；獸藥殘留；食品
Research progress on the detection of Veterinary drug residues in food by
nanomaterial．based electrochemicaI biosensors
ZHOU Cong—Yan4，LI Li—Ron函LIU Ru—Y=uan
(】釓胛玎口n．，?？陔蝕cg Q“口，f紗上唯置p8cffo陀以冗d z爸c^胛ic口，-跆，’vfcPs CD．，三耐．，。脅聆mf肝g 6502 14，(Mi胛口)
ABSTRACT：Veterinary dmg residue in food is one of【he key probIems of causing food security，so deVelopment of
rapid and accurate methods for the detection of Veterinary drug residues in food is an ineVitable trend．In recent years，
nanomaterial一based elec仃ochemical biosensors haVe at仃acted great attention in order to improVe the sensitiVity and
stabmty of sensoL However，most of the electrochemical biosensors are stiIl in the basic research stage at present．
This anicle summarized the research progress on the detection of veterinaU drug residues in food by
nanomaterial_based electrochemical biosensors，including electrochemical biosensor，electrOchemical 1uminescence
biosensor and phOtoelectrochemical biosensor．The detection 1imlt obtained by the photoelectrochemica【method is
usually lower than that of the electrochemical method when the apprOximate prOcedllre is used to detect the s鋤e
substance．Due to the use of electrical response，the photoelectrOchemlcal device 1s simple，cheap and easy to
miniaturizatiOn．
KEY WoRDS：electrochemical biosensors：nanomaterial；Veterinary drug residues；food
基金項(xiàng)目：云南省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(2013FB096)
Fund：supported by Yunnan ProVince Natural science Foundation(20 1 3FB096)
*通訊作者：周從燕，質(zhì)量工程師，主要研究方向?yàn)闋I養(yǎng)與食品安仝。E-Inail：282826273@qq．com
+corresponding author：zHOu cong一Ⅶn，Assistant EngineeL Yuman shangce Qualicy 111Spection and Technical Services Co．，Ltd．，Kunming
650214，china．E—mail：282826273@qq．com
萬方數(shù)據(jù)
第1期周從燕，等：納米基電分析生物傳感器在食品獸藥殘留檢測中的研究與應(yīng)用進(jìn)展15l
l 引言
現(xiàn)代養(yǎng)殖業(yè)日益趨向于規(guī)?；?、集約化，使用獸藥成
為保障畜牧業(yè)發(fā)展必不可少的一環(huán)。獸藥殘留會(huì)嚴(yán)重?fù)p害
人體健康、破壞生態(tài)環(huán)境，嚴(yán)重影響畜禽產(chǎn)品加工及其產(chǎn)
品國內(nèi)和國際貿(mào)易，嚴(yán)重影響食品加工業(yè)的發(fā)展、從業(yè)人
員就業(yè)，影響人們的經(jīng)濟(jì)收入和社會(huì)穩(wěn)定眥J。因此，世界
各國都高度重視食品中獸藥殘留的檢測。目前，食品中獸
藥殘留檢測方法主要有高效液相色譜(hi業(yè)perfonllance
liquid chromatography，HPLC)、氣相色譜一質(zhì)譜法(gas
chromatography—mass speetrometer，Gc—Ms)、液相色譜一質(zhì)
譜法(1iquid chromatographv—mass spectrometer，LC—Ms)、酶
聯(lián)免疫法以及基于生物發(fā)光性的細(xì)菌分析法等【3。6J。這些方
法雖然靈敏度和準(zhǔn)確度較高，但仍然有一定的局限性，如
儀器昂貴、需要專業(yè)人員操作、預(yù)處理復(fù)雜等。因此迫切
需要建立一種可靠、靈敏、快速和實(shí)用的檢測分析方法，對(duì)
控制獸藥殘留具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
傳感器是一種包括識(shí)別元件和信號(hào)變換器的小型裝
置，可用于檢測食品中多種獸藥殘留物質(zhì)。依據(jù)識(shí)別分子
和被分析物相互作用和檢測類型，研究者設(shè)計(jì)出不同的傳
感器。納米基電分析生物傳感器在目前的傳感器中占有重
要地位。這主要是由于具有特殊物理和化學(xué)性質(zhì)的納米材
料可以用于改善分子的吸附能力，提高信號(hào)響應(yīng)速度、重
復(fù)性和穩(wěn)定性[747。目前納米基電化學(xué)生物傳感器已獲得蓬
勃迅速的發(fā)展。根據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)，納米基電分析生物
傳感器可分為許多不同的類型。例如，根據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)換不同
模式，電化學(xué)生物傳感器可分為電化學(xué)生物傳感器、電化
學(xué)發(fā)光的生物傳感器和光電化學(xué)的生物傳感器等[1嘰13]。各
種類型的電化學(xué)生物傳感器關(guān)鍵目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)各種性能指標(biāo)
的最優(yōu)化。
本文對(duì)納米基電分析生物傳感器在食品中獸藥殘留
榆測方面的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，以期推動(dòng)我國納米慕電化
學(xué)生物傳感器的快速發(fā)展。
2 電化學(xué)生物傳感器
電化學(xué)生物傳感器在目前的傳感器中占有重要地位，
它是以生物材料作為敏感元件，以電極作為換能元件，通
過測定目標(biāo)物質(zhì)的電化學(xué)性質(zhì)從而進(jìn)行定量或定性分析的
一類儀器，具有靈敏度高、檢測快速、自動(dòng)化程度高、專
一性強(qiáng)、簡單經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)，近年來已經(jīng)成為食品安全、疾
病診斷和環(huán)境監(jiān)測等研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)[14?！?。眾所周知，良
好的電極材料不僅具有優(yōu)異的催化活性、電導(dǎo)率和生物相
容性去加速信號(hào)傳遞，而且能擴(kuò)增特定設(shè)計(jì)的生物信號(hào)，
從而提高靈敏度【18]。碳納米材料、金屬納米材料和二氧化
硅納米粒子(納米粒子)等含官能化納米粒子的納米材料已
被用于電化學(xué)生物傳感器的制備。納米電化學(xué)生物傳感器
足將納米材料作為一種新型的生物傳感介質(zhì)，與特異性分
子識(shí)別物質(zhì)如酶、抗原Ⅱ抗體、DNA等相結(jié)合，并以電化
學(xué)信號(hào)為檢測信號(hào)的分析器件，已被廣泛用于食品中獸藥
殘留的檢測。
各種類型的碳納米結(jié)構(gòu)，如單壁碳納米管
(sin91e．walled carbon nanotubes，swcNT)，多壁碳納米管
fmulti—walled carbon nanotubes，MwcNT)和石墨烯，由于
其特定的結(jié)構(gòu)、性能和廣泛的應(yīng)用范嗣而獲得了關(guān)注i19，20]。
在電化學(xué)生物傳感器中使用碳納米結(jié)構(gòu)材料可以減少過電
位、增加活性表面積、提高電子轉(zhuǎn)移效率。單壁碳納米管
修飾的碳陶瓷電極可用于對(duì)乙酰氨基酚和抗壞血酸的同時(shí)
測定【2“。與碳陶瓷電極相比，單壁碳納米管修飾的碳陶瓷
電極顯示了優(yōu)良的電化學(xué)催化活性。在優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件下，
對(duì)乙酰氨基酚的榆測下限是0．12 umol，，L。該方法表現(xiàn)出良
好的穩(wěn)定性、再現(xiàn)性、選擇性和可重復(fù)性，以及在藥物和
生物樣品回收率較高。辣根過氧化物酶通過被包封到摻雜
有單壁碳納米管和多壁碳納米管的聚合物膜f聚乙烯亞胺
和聚吡咯1的方式固定在玻碳電極傳感器表面上[221。獲得的
電極在對(duì)乙酰氨基酚和0．2 mmol，，L過氧化氫共存的條件下
在通過電流分析法進(jìn)行評(píng)價(jià)，對(duì)于對(duì)乙酰氨基酚所獲得的
最低檢測限為1．36“mol／L。該生物傳感器檢測乙酰氨基酚
獲得了理想的結(jié)果和良好的回收率。林青【23】利用金納米粒
子、普魯士藍(lán)、聚苯胺、聚丙烯酸和金摻雜的石墨納米復(fù)
合物制備了一種檢測沙丁胺醇的超靈敏電化學(xué)免疫傳感
器。金納米粒子、普魯士藍(lán)、聚苯胺和聚丙烯酸復(fù)合膜提
高了電極的電化學(xué)活性、穩(wěn)定性和催化活性。金摻雜的石
墨納米復(fù)合物有很大的比表面積，因而可以固定大量的殼
聚糖和辣根過氧化物酶：辣根過氧化物酶量的增加促進(jìn)了
過氧化氫和電極之間的電子轉(zhuǎn)移。在實(shí)驗(yàn)優(yōu)化條件下，該
傳感器在沙丁胺醇濃度為o．08～1000 ng／mL范圍內(nèi)呈良好
的線性(F0．9955)，檢測限是0．04 ng／mL，可用于飼料和豬
肉樣品中沙丁胺醇的檢測。
Liu等[24]首先合成了一種新型的具有氧化還原活性的
磁性分子印跡納米聚合物微球，然后開發(fā)了一種簡單和靈
敏的測定食品中鏈霉素的電化學(xué)傳感器物。在聚合物微球
表面上，葡萄糖氧化酶標(biāo)記的鏈霉素隨鏈霉素在樣品中的
增加而減小，最終導(dǎo)致電流的變化。利用該傳感器分析了
牛奶和蜂蜜中鏈霉素的含量，其結(jié)果與液相色譜法結(jié)果一
致。與液相色譜．質(zhì)譜法(50 ng／mL)[25]、熒光適體傳感器
f54．5 nmoI幾)『261和電化學(xué)適體傳感器(11．4 nm01／L)吲的檢
測限相比，該傳感器對(duì)鏈霉素殘留量的檢測限(10 p∥mL)
更低。
Li等【28J首先通過可逆加成斷裂鏈轉(zhuǎn)移聚合技術(shù)手
段成功制備了四氧化三鐵一分子印跡聚合物@石墨烯，
然后提出了一種用于檢測17∥雌二醇的分子印跡電化學(xué)
傳感器。在17聲雌二醇存在時(shí)，由于分子印跡聚合物空
萬方數(shù)據(jù)
152 食品安全質(zhì)量檢測學(xué)報(bào)第8卷
腔阻礙了電子有效的轉(zhuǎn)移，因此四氧化三鐵一分子印跡
聚合物@石暴烯電極的峰電流減少。在最佳條件下，該
傳感器具有較低的檢測限(O．819 nm01／L)和一個(gè)較寬的
線性范圍(0．05～10¨mol／L)。
具有優(yōu)異性質(zhì)的新型納米材料的出現(xiàn)及應(yīng)用使電化
學(xué)傳感器朝著更靈敏、更高效、微型化和自動(dòng)化的方向發(fā)
展。納米電化學(xué)生物傳感器具有選擇性好、靈敏度高及適
于聯(lián)機(jī)化的優(yōu)點(diǎn)，并具有電分析化學(xué)不破壞測試體系、不
受顏色影響和操作簡便的優(yōu)勢，將住食品獸藥殘留檢測方
面發(fā)揮重要作用。納米電化學(xué)生物傳感器的發(fā)展需要不同
學(xué)科背景的研究者通過相互交流來達(dá)到不斷創(chuàng)新，最終發(fā)
展出技術(shù)上能規(guī)?；a(chǎn)、成本優(yōu)勢人、集檢測和分析等
多種功能于一體的實(shí)用高效生物傳感器。
3 電化學(xué)發(fā)光生物傳感器
電化學(xué)發(fā)光(electrochemiluminescenc，EcL)是在電極
上施加一定的電壓，利用電化學(xué)反應(yīng)來直接或間接地引發(fā)
的化學(xué)發(fā)光現(xiàn)象。由于化學(xué)發(fā)光和電化學(xué)的組合優(yōu)勢，電
化學(xué)發(fā)光越來越成為一個(gè)比較活躍的研究領(lǐng)域[29．30]。在電
化學(xué)發(fā)光的研究中，通過化學(xué)修飾的方法將直接或問接參
與化學(xué)發(fā)光反應(yīng)的試劑固定在電極上而構(gòu)建的一類實(shí)驗(yàn)裝
置泛稱為電化學(xué)發(fā)光傳感器。電化學(xué)發(fā)光傳感器由于其具
有靈敏度高、選擇性高、線性范圍寬和成本低等特點(diǎn)，已
被深入研究并廣泛應(yīng)用于食品中獸藥殘留的分析阢32】。
新型納米材料不但具有優(yōu)良的物理、化學(xué)、電催化性
能，還有良好的生物相容性，結(jié)合納米材料修飾電極和電
化學(xué)發(fā)光使得電化學(xué)發(fā)光物傳感器在食品中獸藥殘留的分
析方面表現(xiàn)出了更為廣闊的應(yīng)用前景[33'34]。納米材料在電
極修飾方面展現(xiàn)了許多優(yōu)良的性質(zhì)，如電極傳導(dǎo)性促進(jìn)電
子傳遞并提高了分析的靈敏度和選擇性。
吳貝娜[35]將介孔材料zsM一5大的比表面積、規(guī)則的
孑L道結(jié)構(gòu)和大的吸附容量等優(yōu)點(diǎn)與Nafion膜較好的陽離子
交換性能結(jié)合，通過在玻碳電極表面構(gòu)建一層能同載大量
的發(fā)光試劑三聯(lián)吡啶釘(Ru(bpy)3”)的zSM一5／Na仃on納米
膜的方法制備了基于Ru(bpy)32+／ZSM．5瓜afion的電化學(xué)發(fā)
光傳感器，并用于藥物阿奇霉素的電化學(xué)發(fā)光檢測。結(jié)果
表明，介孑L zSM一5納米材料修飾電極提高了阿奇霉素檢測
的靈敏度，濃度線性范圍寬，檢測限低，并且具有良好的
穩(wěn)定性、重現(xiàn)性和抗干擾能力等優(yōu)點(diǎn)。卜敏[36]研發(fā)了石墨
烯一Ru(bpy)3”／玻碳電極用于硫酸慶人霉素的測定。研究表
明，該修飾電極能很好的固定聯(lián)毗啶釕，基于硫酸慶大霉
素對(duì)電化學(xué)發(fā)光的增大效應(yīng)，得到硫酸慶大霉素在
4．O×10～～4．0×10一g／mL濃度范圍內(nèi)時(shí)與相對(duì)電化學(xué)發(fā)光強(qiáng)
度呈線性，檢出限為2×10母g／mL。chen等口7J利用
Ru(bpy)3升．摻雜的二氧化硅納米微粒小anon膜作為電極的
材料制備了一種新型的四環(huán)素檢測電化學(xué)發(fā)光生物傳感器
該傳感器具有優(yōu)異的重復(fù)性和穩(wěn)定性。
白家磊[38]以雙功能磁性納米復(fù)合物Fe304@Au作為
電致化學(xué)發(fā)光能量受體，CdS量子點(diǎn)修飾電極為能量供體，
構(gòu)建了一種靈敏的雌二醇電斂化學(xué)發(fā)光一共振能量轉(zhuǎn)移傳
感檢測技術(shù)。該方法線性范圍為2．0×10～～2．0×10。1mg／mL，
相關(guān)系數(shù)為0．993，最低檢出限為3．2×lo。2 m2／mL與二
聯(lián)試紙條相比提高了3個(gè)數(shù)量級(jí)。雙功能納米顆粒
Fe，04@Au與量子點(diǎn)電化學(xué)發(fā)光相結(jié)合實(shí)現(xiàn)了新型共振
能量轉(zhuǎn)移的免疫檢測策略，為高靈敏檢測痕量獸藥殘留提
供了技術(shù)保障。
目前，制造電化學(xué)發(fā)光生物傳感器的最大挑戰(zhàn)是提
高納米材料的核心電子一空穴復(fù)合效率和發(fā)光效率效率，
從而提高電化學(xué)發(fā)光生物傳感器的靈敏度【3?。復(fù)合納米材
料集成了性能差異的不同組分，并且各種組分可以在納米
尺度上產(chǎn)生強(qiáng)烈的相互耦合作用，因而不僅具有本身的性
能，而且表現(xiàn)出其他新穎特性，因此復(fù)合納米材料基電化
學(xué)發(fā)光生物傳感器在食品中獸藥殘留檢測領(lǐng)域具有重要的
應(yīng)用潛力。總體來看，電化學(xué)發(fā)光生物傳感器的研究并不
像其他類型的傳感器那樣廣泛，這是因?yàn)樗c化學(xué)發(fā)光傳
感器有過多相似之處，不過憑借電化學(xué)發(fā)光過程的諸多優(yōu)
勢，這類傳感器必定會(huì)在生物傳感器領(lǐng)域發(fā)揮自己獨(dú)到的
作用。
4光電化學(xué)生物傳感器
光電化學(xué)生物傳感器是基于物質(zhì)的光電轉(zhuǎn)化特性和
化學(xué)／生物識(shí)別過程建立起來的一種新興的檢測技術(shù)【40，4”。
光電化學(xué)生物傳感器定量的基礎(chǔ)是在電化學(xué)(電子傳遞和
界面反應(yīng))和光電轉(zhuǎn)換(能量轉(zhuǎn)換)兩個(gè)過程中利用被分析物
與光電化學(xué)活性物質(zhì)之間的直接／間接相互作用或者生物
識(shí)別過程前后所產(chǎn)生的光電流(或光電壓)變化，建立起的
光電響應(yīng)變化與被分析物濃度之間的定量關(guān)系[4214 31。與電
致化學(xué)發(fā)光恰好相反，光電化學(xué)的檢測過程是用光源激發(fā)
光活性物質(zhì)，并將通過光激發(fā)所產(chǎn)生的光電流作為檢測信
號(hào)。由于采用不同形式的激發(fā)和檢測信號(hào)，光電化學(xué)傳感
的背景信號(hào)要比傳統(tǒng)的電化學(xué)力‘法低。該力‘法具有靈敏度
高、響應(yīng)快速、設(shè)備簡單、成本低廉、易微型化等優(yōu)點(diǎn)，在
生物分析中呈現(xiàn)了特有的優(yōu)越性和廣闊的應(yīng)用前景。
光電化學(xué)生物傳感器主要由生物識(shí)別單元和光電轉(zhuǎn)
換單元兩部分組成。生物識(shí)別單元主要在于通過不同的分
析傳感策略來實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)物的檢測。光電轉(zhuǎn)換單元主要在
于選擇具有優(yōu)良光電化學(xué)活性和穩(wěn)定性的光電活性物種
來構(gòu)建光電轉(zhuǎn)換層。因此，光活性材料是決定光電化學(xué)生
物傳感器性能的重要部分。納米半導(dǎo)體材料具有表面效
應(yīng)、量子限域效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)等，因此擁有與本體材
料不同的光電化學(xué)性能，從而常被用于制備光電化學(xué)生
物傳感器[44．45]。焦煥軍M基于三聚氰胺對(duì)琉基乙酸修飾的
萬方數(shù)據(jù)
第1期周從燕，等：納米基電分析生物傳感器在食品獸藥殘留檢測甲的研究與應(yīng)用進(jìn)展153
cds量子點(diǎn)的熒光增強(qiáng)作用開發(fā)了簡單靈敏的三聚氰胺
檢測方法。在最優(yōu)條件下，檢測范圍為2．O×10一～5．Oxl0。
mol／L。檢測限為1．O×1 0。9 m01，，L，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于安全限量(USA
和uK的限定值為2．5 pg／mL，中國嬰兒奶粉中的限定值
為1 g／mL)，該法有望被應(yīng)用于牛奶樣品中三聚氰胺含量
的檢測：
賴彥君[47]首先將聚二烯丙基二甲基氯化按
(p01y(diallyldimethyIammonium chloride)，PDDA)、AuNPs
和巰基乙酸包覆的cdS量子點(diǎn)層層自組裝于金電極表面上
形成(CdS／PDDA／AuNPs／PDDAln多層膜。再繼續(xù)在化學(xué)鍵
合上鹽酸克倫特羅抗體，從而制備了基于琉基乙酸包覆的
cds量子點(diǎn)的非標(biāo)記型光電化學(xué)免疫傳感器，并將其用于
鹽酸克倫特羅的分析。該體系基于鹽酸克倫特羅與鹽酸克
倫特羅抗體的結(jié)合會(huì)降低cds量子點(diǎn)的光電信號(hào)的原理
實(shí)現(xiàn)了酸克倫特羅的檢測。在優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)條件下，該方法
對(duì)鹽酸克倫特羅的檢測限為50 pg／mL至50 ng／mL，最低
檢測限為25 pg／mL，該傳感器用于豬肝樣品中鹽酸克倫
特羅分析的回收率為101．o％～105．5％，說明該方法在實(shí)
際樣品的檢測中具有很好的準(zhǔn)確性。肖飛[48'4 9】基于同樣
的原理制備了克倫特羅、萊克多巴胺和氯霉素光電化學(xué)生
物傳感器陣列，該方法對(duì)克倫特羅、萊克多巴胺和氯霉素
的檢測限分別可達(dá)25、50和2．2 pg／mL；用于豬肝樣品中
克倫特羅、萊克多巴胺和氧霉素分析時(shí)同收率在95 40％至
105．5％之間。
Liu等【3卅使用氮摻雜的石墨烯量子點(diǎn)作為傳感器的種
類和無標(biāo)記的核酸適體作為生物識(shí)別元件，構(gòu)建了檢測氯
霉素的光電化學(xué)生物傳感器。氮摻雜提高了石墨烯量子點(diǎn)
的光電化學(xué)活性。石共軛結(jié)構(gòu)為核酸配體提供了一個(gè)很好
的固定平臺(tái)。該核酸配體／氮摻雜的石墨烯量子點(diǎn)傳感器對(duì)
氯霉素響應(yīng)的線性濃度范圍為10～250 nmol幾，檢測限為
3．1 nm01／L。該傳感器具有靈敏度高、選擇性好、重現(xiàn)性好
和穩(wěn)定性高等特點(diǎn)。
xin等【50】以金納米粒子功能化自摻雜二氧化鈦納米
管陣列為核心的傳感單元和以核酸配體為識(shí)別單元研發(fā)了
一種新的光電化學(xué)生物傳感器。該傳感器用于卡那霉素檢
測時(shí)具有較好靈敏度和選擇性，檢測限為0．1 nm01幾。
光致發(fā)光因不涉及光化學(xué)反應(yīng)過程，因此測試穩(wěn)定
性、可重復(fù)使用性都得到顯著提高，其存在的主要問題是
測量過程中高背景熒光干擾影響其檢測靈敏度。發(fā)光量子
點(diǎn)等納米材料作為熒光標(biāo)記物可以通過時(shí)問分辨光譜高效
地消除背底熒光干擾。因此納米基光電化學(xué)生物傳感器在
高靈敏獸藥殘留分析中具有獨(dú)特的優(yōu)勢和廣闊的應(yīng)用前景，
已引起學(xué)者們的廣泛關(guān)注，是當(dāng)前獸藥殘留檢測的熱點(diǎn)研
究方向。鑒于光電化學(xué)生物傳感器目前還處于起步階段，
發(fā)掘光電化學(xué)新材料、構(gòu)建檢測新方法新體系顯得尤為重
要。隨著納米材料科學(xué)的不斷發(fā)展，各種具有新特性的量
子點(diǎn)及其復(fù)合材料材料也將不斷涌現(xiàn)，為光電化學(xué)生物傳
感器提供新的素材。
5結(jié)論
基于納米材料的電分析生物傳感器由于具有快速反
應(yīng)、成本低、良好的選擇性和靈敏度等獨(dú)特優(yōu)勢在食品中
獸藥殘留檢測領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。目前生物傳感器普
遍存在的問題主要有：固定在敏感膜上的生物分子數(shù)量以
及其活性很難控制導(dǎo)致傳感器使用的一致性、可靠性差，
測量精密度低；生物分子的活性保持受許多因素影響導(dǎo)致
傳感器使用壽命不長等。納米基電分析生物傳感器將來發(fā)
展的方向包括：(1)開發(fā)能顯著提高電分析生物傳感器靈敏
度和選擇性的納米材料，構(gòu)建高性能獸藥殘留檢測的電分
析生物傳感器平臺(tái)；(2)相對(duì)于單一組分的檢測，構(gòu)建多組
分同時(shí)檢測的納米基電分析生物傳感器是更為重要，由此
縮短分析時(shí)間，降低檢測成本，提高檢測通量；(3)將納米
基電分析生物傳感器與其他方法相結(jié)合分析食品中獸藥殘
留；(4)開發(fā)便攜式和可重復(fù)使用的傳感器用于獸藥殘留分
析，以滿足快速現(xiàn)場檢測的需要。
參考文獻(xiàn)
[1】龔銘，羅治華．獸藥殘留的危害及應(yīng)對(duì)措施[J]中國畜禽種業(yè)，2014，
10(5)：43_44
G0ng M，Luo ZH．Hazards and countenneasures of vete打nary drug
吲dues[J]ChinLjvestockPoul仃yBreed，2014，】0(5)：43—44
[2]曲斌陳蓉，耿士偉，等液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)在獸藥多類別，多組分殘留分
析中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J]食品安全質(zhì)量檢測學(xué)報(bào)，2015，6(5)：
1654—1660．
Qu B，chcn R，Gcng sⅥ‘gf以岫u詛chrDmtography-瑚ss spec仃omelry
in applications of veterinary dmgs muhi-class and mulCi．residues analysls
[J]J Food SafQual，2叭5，6(5)：1654一1660．
[3] Cao Y'Li DW，zhao L J，“d，．Hi曲1y selective detection of carbon
monoxide in lIving cells by palladacycle carbonylation．based surfke
enhanced R鋤a11 spectroscopy nanosensors[J]Aml Chem，2叭5，87(19J：
9696—970l
[4] Pei X，zhang B，Tang J，甜af．Salldwich—type】mmunosensors and
1mmunoassays expl01ting nanostruc亡LIre labels．A revicw[J]A11al chim
Acta．2013．758：1—18
[5] zhang x，Guo Y，L1u M，鰣口f Pholoelectroche眥cally acclve specIes a11d
photoelectrochemical biosensors[J]．Rsc Adv，2013，3(9)：2846—2857
[6]Zheng M．Cul Y，Li X，引口f．Photoelectroche面cal sensing of glucose
based on qua呲um dot and enzyrne nanoco唧osites[J] J ElecⅡoanal
chem，2011，656(1)167—173．
[7】Qian j，zhu w，Mi L，“蔬Nanohyhids ofquanmm dots and cytoc}uDme
P450 for 1培ht—driven dmg metab01isrn[J】．J E1ectmmlal chem，2014，733：
27—32
[8] Ma zY，xu F，Qln Y，甜d，．mVokmg dlrect exclton—plasmon 1meractIons
by catal”ic Ag dep。sition on Au nanopartlcles：pho eoelecnuchemicaI
bioanalysis wnh h蟾h emciency[J】Anal Chem，2016，88(8)：4l 83_4187．
[9] Hu K，Lan D，Li X，甜“f．EIectrocherIlical DNA biosensor based on
nanoporous gold electr。de and multlfunctlonal encoded DNA Au bjo bar
萬方數(shù)據(jù)
154 食品安全質(zhì)量檢測學(xué)報(bào)第8卷
[10]
[12]
[13]
【14]
[15]
[16]
[17]
[18]
[19]
[20]
[21]
[22]
[23]
[24]
[25]
codes[J]Anal Chem，2008，80(23)：9124 9130．
Cao Y，Li DW，Zhao LJ，““，．Highly selective detection of carbon
monoXlde ln 11vmg cells by palladacycle carbonylation_based surface
e1111anced R蛐an spectroscopy nanosensors[J]Anal Chem，2 01 5，R7(1 91
9696—9701．
Pei X，Zhang B，Tang J，“nI．S a11dwich—type i mlTlunosensors and
imnlunoassays c。ploiting nanostmcnlre labels：A review[J]Aml chim
Acta．2013．758：1—18
Zhang X，Guo Y，Liu M，甜以Photoelec仃ochemically actlve 8pecies and
photoelectrocheIIllcal blosensors[JJ Rsc Adv，2013，3(9)：2846—2857．
Zheng M，Cui Y，Li X，甜“f．Photoelec仃ochemical sensing of gIucose
based on qu|蛐nlm dot and enzyme nanocorllposites[J]．J E1ectroanal
Chem，2叭1．656(1)：167—173
Song Y，I|uo Y，Zhu C，“亂Rcccnt advanccs in electrochemic“
biosensors based on graphene tⅥ70-dimenslonal nanomaterials [川
Biosensors Bioelectron 2016．76：195—212
Song Y，Zhu C，Li H，引“f A nonenzymatlc electrochemlcal gIucose
sensorbased on mesoporous A“Pt nanodendmes[J]RSC Adv，2015，5：
8261 7—82622．
Ge X，Tao Y，Zhang A，鰣口f Electmchemlcal detection of dual exposure
biomarkers of organophosphoms 89ents based on reactlvatlon of ir山ibltcd
ch01inesterase[J]Anal Chem，2013，85(20)：9686—969l
L1n YY， Wang J， Liu G， 甜d7． A nanopanicle
label／iⅡ1munochromatographlc electrochemlcal blosensor士’or rapld and
sensitive detection ofprostate-spec訊c antigell[ⅡBiosensors Bioelectron，
2008，23111)：1659—1665
Zhu C，Yang G，Li H，甜Ⅱf．Electrochemical sensors and blosellsors based
0n nanomaterials and nanostmctures[J】Anal chem，2014，87(1)：
230—249
shenderova OA，zhimov w，Brellller Dw Carbon nanostmcmres[J]
crit Rev Solld State Mater Sci 2002，27(3 4)：227—356．
Cemat A，Tert塢M，S萏ndulescu R，“d，．Electrochemical sensors based on
carbon nanomaterials for acetaminophell detection a review[J] Anal
ChimActa．2叭5．886：16—28
Habibi B，Jahanbakhshi M，Pouma曲i—Azar MH Differential pulse
voltanlmetnc slmult柚eous decermination of acetaminophen and ascorbic
acid using sin91e—walled carbon nanotLIbe—modined carbon—ceramjc
electrode[明Anal Blochem，201 1，41 1(2)：167—175
Tertis M，F(xiàn)10rea A，SanduIescu R，甜“，．Carbon based electrodes modmed
with horseradish peroxidasc immobilized in conducti“g polymers for
acetaminophen analysis[J]sensors，20l 3，13(4)：4841_4854
林青納米材料結(jié)合競爭免疫法檢測口一興奮劑類獸藥的電化學(xué)傳感器
研究[D]．濟(jì)南：濟(jì)南大學(xué)，2叭l
Lin Q StLldy on electrochemical sensors for the detectlon of∥一agonists
wlth Nanamaterials a11d cor¨pentive 1I姍unuassay [D] Jlnan： Jinan
Universlty，2011．
Liu B，Tang D，zha“g B，甜日，Au(III)-promoted magnetic molecularly
1mpnmed p01ymer nanospheres tor electrochemical decemlin atlon of
streptomycin residues jn food[J] Rjosensors Bioelectron，201 3，41：
55 1—556．
Honllazabal V， 0stensvik 0． Detemination of streptomycin and
dillydrostIeptomycjn jn milk aIld IneaL by liqu“chromatugraphy_mass
spectrometry[J]J Liquid Chmmatogr Related TecllIl01，2009，32(18)：
2／56—2764
[26] T89hdisi SM，Danesh NM，NaIne曲i MA，甜口，A l曲el一矗℃e nuorcsccm
aptasensor for selectiVe and sensltive detec百on of s協(xié)摯tomycln i11 milk
and blood semm[J]Food Chem，2016，203：145—149．
[27] Danesh NM Ramezani M，Emrani As，“口f A noVel electrochemlcal
aptasensor based on arch—shape stmcture of aptarnercompl油emary strand
conj“gate and exoImclease I ror sensmve deLectioⅡuf sLreptomycin[J]．
B10sensors Bioelectron．2016．75：123—128．
[28] L1 Y， zhao x， Li 只ef d， Highly sensitive Fe304
nanobeads償raphene_based moIeculady ilnp訂nted elec訂Dchemical sensor
for 17伊estradiol in water[刀Anal Chjm Ac臼，201 5，884 106一11 3
[29] wu L，zhao c，Ren J，“口，．Label‘行ee electmchemilumlnescen【
enantloselectlve sensor for distinguishing benⅣeen chiral
metallosupram01ecular c01nplexes【J]．chem—A Eur J，2014，20(37)
11675 11679
[30] Hao N，Wang K Recent development of elec_[rochemilumjnescence
sensors for food analysis[J]Anal Bioanal chem，201 6，408(25)：1—14
[31】Huang x，Aguilar zP，L1 H，“dI F1uorescent Ru(phen)3p—doped silica
nanopanicles-based ICTS sensor for quantjtatiVe detection of e11ronoxacin
residues in chickenⅡ1eat rJ]Anal Chem，2013，85(10)：5120—5128
[32] Li J，“x，zhallg Y，甜a， EIectrochellliluminescence sensor based on
cationic polythiophene derivative and NH2—graphene for dopamine
detection[J]Rsc Adv，2015，5(7)：5432—5437．
[33]苗沖沖基十介孔硅納米球及碳納米管的電化學(xué)發(fā)光傳感器對(duì)藥物的
榆測[D]r海：上海師范大學(xué)，2015
Mao CC Electrochemllu咖nescence sensorbased on mesosporous Si02
nanospheres and carbon nanotubes and its application in dmg testlng『D]
shanghal shan曲ai nonnal universi‘y，2012
[34] wu D，Du D，Lin Y Recen‘pmgress on nanomaterial-based biosensors
for veterinary dr【lg residues in animal一derlved food[J】．Trends Anal chem，
2016．83：95 101．
[35]吳貝娜基于新型納米材料的電化學(xué)發(fā)光生物傳感器及其應(yīng)用[D】上
海：上海師范大學(xué)，2叭4．
Wu BN Electrochemiluminescence biosensin窖based on novel
nanomaterials[D]．shanghai：Shan曲ai Nomlal univers時(shí)，2014．
[36] h敏基于三種納米材料的電化學(xué)發(fā)光傳感器的研究[D]．西安：西北
大學(xué)，2們3
Bo M Invesn2atlon on electrochemllummescence sensor based on three
kinds ofnanomalerials[D]Xi’柚：NorchwestUnlversity'2013．
[37] chen x，zhao L，Tian x，“口，．A novel elec訂Dchemiluminescence
tetracyclines sensor based on a Ru (bp捫3什一doped silica
nanoparticles，Na60n 61m modified electrode[J]．Talanta，2014， 129：
26 3l
[38]白家磊典型激索類污染物檢測的雙通道lcA與ECL．RET傳感技
術(shù)研究[D]北京：中國人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院，2016．
Bal JL Study on dual channel ICA and ECL-RET sensing technology fbr
detectlon of‘ypical homonc p011utants[D】．B。巧lng：Academy of Mjlitaq
Medlcal Sciences．2叭6．
[39] Liu s，zhang Q，zha“g L，“4f Elec仃ochemiluminescence tLlned by
electron_h01e recombination from symmel妒breaking in wurtzite znse[J]
JAmChem Soc，2016，1 38(4)1154一1157．
[40] Tohdome H， Yamada Y Sonezaki S， 酣Ⅱ， Photoe【ectmchemlcal
deox”ibonucleic acid sensing on a nanostmct【lred TiOz electrode[訂
萬方數(shù)據(jù)
第1期周從燕，等：納米基電分析生物傳感器在食品獸藥殘留檢測中的研究與應(yīng)用進(jìn)展155
Appl Phys Len，2005，87(21)：21390l-213903．
[41] Liu sL，Li c，cheng J，鰣Ⅱ，．selective photoelecnDchemical detecnon of
DNA with high-amIlitymetallointercalator and tin oxideⅡanopaIticle
elec仃ode[J】．Anal chem，2006，78，(13)：4722-4726
[42]Il￡eda A，Nal(aSu M，Ogasawara S，甜口，．Photoelec仃oche商cal scnsor謝tll
porphynn·d印osited electrodes for deteⅡ11ination of nucleohdes in water
[J]O略Le仕，2009，1l(5)：1163一1166．
[43]Haddour N， Chauvin J， Gondran C，“口Z． Photoelec訂Dcherllical
immunosensor forlabel-f}ee detection and quallti行catiOn of alni_cholem
toxiIl antibody[J】JAm chem soc，2006，128(30)：9693—9698
[44] Hao Q，w鋤g P，Ma x，鮒口，cha喀e recoⅡlbination suppression-based
photoelec仃ocheⅡlical s乜ategy for detection of dopaⅡune[J]．E1ec仃ochem
Commlln，2012，21：39—41
[45]wang x，Yan T，Li Y，“Ⅱf A coⅡlpetitive photoelec仃ochemical
immunosensor based on a CdS-induced sigIlal afnplmcation s仃Inegy for
the ul仃asensme detecbon of dex鋤ethasone[J]Sci Reports，2015，5：
17945．
[46】焦煥軍．基于納米材料的光電化學(xué)傳感研究[D]．無錫：江南大學(xué)，
2013
Jiao HJ． F1uorcscence and photoelec訂ochetllical sensors based on
nanomate^als[D】．Wuxi：JiaIlgllall University，2013
[47】賴彥君基于納米材料構(gòu)建的新型電化學(xué)傳感器用于食品中瘦肉精檢
測的研究和應(yīng)用[D]．上海：華東師范大學(xué)，2013．
I．a(chǎn)j YJ．Research on nove】elec打ochemical sensors based on nanomaterials
aIld their印plications in也e deteⅡ11ination of 1ean meat essence in food
[D]shaIlghai：East China NoⅡnal UniVersity，2叭2
[48】肖飛新型電化學(xué)免疫傳感器的制備及其在食品安全檢測中的應(yīng)用研
究[D]．上海：華東師范大學(xué)，2012．
Ⅺao F Smdy on novel electrochemical immunosensors based on
naIlomaterials and their applic“on in food safty Detection[D]shanghai：
East China NoHnal University，2叭2
[49] Xiao F，Lai Y，zhang N，酣Ⅱ，．Photoelec仃0chelIlical irmHunosensor array
based on tllioglycolic acid capped cds quantLlm dots for multiplexed
detection of vetcrinary dmg residues[J】chin J chem，2012，30(5)：
1168一1176．
[50】Ⅺn Y，“z，zhang z．Photoelec們cheInical印tasensor for tlle sens“iVe
and selective detection of kan鋤ycin based on Au nanop州cle
劬ctionalized self_doped Ti02 naIlombe amys[J]．Chem commun，2015，
51f851：15498—15501
(責(zé)任編輯：姚菲)
作者簡介
爺周從燕，質(zhì)量工程師，主要研究方向
為食品質(zhì)量與安全。
E-mail：282826273@qq．com

網(wǎng)友評(píng)論 more

食品安全論文最新內(nèi)容

06-30