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基于纸基平台的食品安全快速检测方法研究进展
齐骥 , 范鑫霞 , 邓冬梅 , 何海波 , 罗立强
doi:  10.19756/j.issn.0253-3820.201172
食品安全是人类社会发展最重要的问题之一,随着食品种类的丰富和发展,快速即时、低成本、便捷化的食品安全检测方法日益受到关注。纸基分析方法具有低成本和简便化分析特点,经历了从试纸到微流控纸芯片的快速发展过程。以纸基材料结合各种分析方法形成的纸基分析装置,在食品快速检测方面显示出了良好的应用前景。本文首先介绍了纸基材料表面的功能化改性,综述了比色分析、荧光分析、电化学分析、表面增强拉曼分析等及其联用技术与纸基平台结合构建的分析方法在食品安全快速检测中研究和应用进展,最后讨论了其在食品安全快速分析检测中面临的挑战和发展前景。
关键词: 纸基分析装置, 食品安全, 快速检测, 比色分析, 荧光分析, 表面增强拉曼散射分析, 电化学分析, 评述
表面增强拉曼光谱同时检测原烟中三唑醇和三唑酮残留
李霞 , 陈晓水 , 黄艺伟 , 杨君 , 温宝英 , 周国俊 , 李剑锋
doi:  10.19756/j.issn.0253-3820.201460
基于表面增强拉曼光谱(SERS)可在低浓度待测物质甚至是单分子水平上获得高灵敏度结构信息的优势,本研究提出并建立了一种结合便携式拉曼光谱仪,利用SERS实现原烟中广谱杀菌剂三唑醇和三唑酮残留同时快速检测的方法。采用酸性条件下的聚酰胺作为净化剂,以除去烟草中色素、酚类、有机酸类等的干扰影响,以纳米金溶胶作为SERS基底,通过三唑醇或三唑酮在金溶胶表面的吸附放大拉曼信号,实现高灵敏检测。结果表明,原烟中三唑醇、三唑酮残留量的检测灵敏度为1 mg/kg,检测时间为8~12 min。本研究建立的SERS检测方法操作简便、成本低、快速、准确,适用于烟草中三唑醇和三唑酮农药残留的快速检测。
关键词: 表面增强拉曼光谱, 烟草, 农药残留, 三唑醇, 三唑酮, 聚酰胺, 快速检测
基于三唑磷残留限量值的多检测线免疫试纸条的制备与应用
龚航 , 刘贝贝 , 李盼 , 何丹 , 郭逸蓉 , 王利民 , 华修德 , 王鸣华 , 刘凤权 , 徐振林 , 张存政 , 王丽
doi:  10.11895/j.issn.0253-3820.171277
建立了基于三唑磷残留限量值(MRL)的免疫层析检测方法,可裸眼观察判断谷物、蔬菜和水果中的三唑磷农药残留水平。以粒径20 nm的胶体金标记三唑磷单克隆抗体于金标垫上,包被不同浓度的三唑磷包被原(检测线T1、T2、T3线)、羊抗小鼠IgG抗体(质控线C线)于硝酸纤维素(NC膜)上,与吸水垫及PVC底板组合成层析试纸条。以大米、甘蓝和苹果为对象,优化了样品前处理方法、提取试剂等条件。结果表明,基于1/10三唑磷MRL值的试纸条(Ⅰ)对三唑磷的裸眼观察检测灵敏度可达0.005、0.01和0.02 μg/mL,优化调整后获得试纸条Ⅱ灵敏度设定为国标GB2763中的三唑磷MRL值依次为0.05、0.1和0.2 μg/mL,并与3条检测线一一对应。结合前处理方法优化结果,样品经乙腈提取后,用PBS稀释10倍或者等体积溶剂置换后检测,此两种试纸条在8~12 min内均可准确判定农产品中三唑磷的残留是否超过MRL值,同时多区间定量范围的设定亦可较为准确地定量其残留值,结果与GC方法一致。本研究采用基于MRL值的3条检测线,对检测结果的判定更为直接、准确,无需换算,为基于MRL农产品安全性的快速判断提供了更为直观、简单、准确的方法。
关键词: 三唑磷, 免疫层析试纸条, 残留限量值, 快速检测
基于溶胶-凝胶包埋的蛋白磷酸酶抑制比色法快速检测腹泻性贝类毒素
陈佳琦 , 吴海燕 , 姚琳 , 郑关超 , 郭萌萌 , 谭志军 , 翟毓秀 , 牟海津
doi:  10.11895/j.issn.0253-3820.171529
基于腹泻性贝类毒素(Diarrhetic shellfish poisoning,DSP)的主要成分大田软海绵酸(Okadaic acid,OA)及其衍生物对蛋白磷酸酶2A(Protein phosphatase 2A,PP2A)的抑制作用,采用改进的溶胶-凝胶(Sol-gel)技术包埋PP2A,建立了快速测定贝类中DSP的新方法。以对硝基苯磷酸二钠(4-Nitrophenyl phosphate disodium,p-NPP)为底物,利用碱性条件下PP2A催化p-NPP产生的黄色水解产物对硝基苯酚(4-Nitrophenol,p-NP)在405 nm处具有强烈吸收峰,而OA及其衍生物对PP2A的抑制会减少p-NP的生成,由此建立剂量-反应关系实现对DSP定量检测。本方法基于Sol-gel技术包埋PP2A,引入D-葡萄糖增大酶凝胶微孔的孔径,添加羟乙基纤维素防止酶凝胶发生脆裂,提高和保持酶的活性及稳定性,从而改善蛋白磷酸酶抑制比色法的重现性和可靠性。本方法的检出限为50 μg OA eq./kg贝组织,线性范围为50-800 μg/kg;加标回收率在68.8%-119.4%之间,相对标准偏差(RSD)为5.5%~14.8%。本方法将PP2A包埋固定于微孔板底部,可在-18℃条件下保持酶活性4个月以上,使用时直接加入底物和样品溶液进行反应,省去了传统PP2A抑制比色法中每次测试需重新配制酶溶液并进行水解等预处理步骤,使DSP的检测更简便、高效。
关键词: 腹泻性贝类毒素, 蛋白磷酸酶抑制比色法, 溶胶-凝胶, 贝类, 快速检测
基于氟-氟相互作用的上转换荧光法快速测定水中的全氟辛烷磺酸
李晶 , 刘璐 , 郭会琴 , 林立钶 , 胡思宇 , 阮家剑 , 刘婉莎 , 颜流水 , 李可心
doi:  10.19756/j.issn.0253-3820.181639
作为一种新型的持久性有机污染物,全氟辛烷磺酸(PFOS)及其盐类因其环境持久性、遗传毒性、生物累积性及远距离迁移等特性造成生态系统污染。因此,亟需建立高灵敏、简便、快速检测PFOS的方法。本研究制备了具有低毒性、较高荧光稳定性、良好水溶性的NaYF4∶Yb,Er稀土上转换发光粒子,经N,O-双(三甲基硅烷基)三氟乙酰胺修饰后(NaYF4∶Yb,Er@SiO2-BSTFA),作为荧光探针与PFOS相互作用,建立了水中PFOS的荧光分析新方法。在Britton-Robinson缓冲溶液(BR,pH 6.30)中,PFOS与NaYF4∶Yb,Er@SiO2-BSTFA通过氟-氟相互作用快速结合,导致NaYF4∶Yb,Er@SiO2-BSTFA的荧光猝灭。研究表明,545 nm处的荧光强度降低值ΔF(空白与测试体系荧光强度的差值,F0-F)与PFOS浓度在3-100 nmol/L范围内呈线性关系(R2=0.9985),检出限(3σ)为2.43 nmol/L,优于目前多数文献报道的类似方法。选择性和共存物质实验结果表明,此荧光探针对PFOS具有较好的选择性响应。本方法可应用于地表实际水样中PFOS的快速检测,加标回收率在85.8%~118.6%之间,相对标准偏差RSD≤9.8%(n=5)。
关键词: 氟-氟相互作用, 上转换荧光, 全氟辛烷磺酸, 快速检测
甲苯增强高气压光电离-飞行时间质谱高灵敏快速测量酚类化合物
何梦琦 , 花磊 , 李庆运 , 侯可勇 , 陈平 , 柴硕 , 李海洋
doi:  10.19756/j.issn.0253-3820.181681
酚类化合物在环境中污染危害大,具有慢性毒性、致癌性、致突变性,严重威胁人类生命健康。常规的离线检测方法检测酚类化合物的预处理过程复杂,且分析过程繁琐耗时,因此,亟需发展高灵敏、快速的检测方法。本研究基于真空紫外(VUV)氪气(Kr)放电灯研制了一种新型甲苯增强高气压光电离(TE-HPPI)源,并将此电离源与飞行时间质谱(TOFMS)相结合用于酚类化合物的快速分析。在高气压条件下,通过甲苯试剂离子与待测物分子之间发生电荷转移反应电离的方式,检测0.5 μg/L的苯酚、3-甲酚、2-氯酚,2,4-二氯酚和2,4,6-三氯酚的灵敏度分别提高14.8、2.68、2.47、2.33和2.30倍,且电离过程不受样品湿度的影响。针对液体样品中的酚类化合物,设计了一种动态鼓泡吹扫进样法直接进样检测,无需复杂前处理过程。在1 min内对苯酚、3-甲酚、2-氯酚,2,4-二氯酚和2,4,6-三氯酚的气相检出限分别达到0.24、1.43、0.42、19.8及29.1 ng/L,液相色谱检出限分别达到4.87、3.60、0.21、1.50和4.32 μg/L。将此仪器成功应用于污水处理厂的污泥悬浮液中5种酚类化合物的测量,结果表明,本仪器具有灵敏度高、分析速度快、谱图简单、易于解析等优点,在环境污染物快速筛查和在线监测方面具有良好的应用前景。
关键词: 甲苯增强高气压光电离, 飞行时间质谱, 酚类化合物, 快速检测
毒死蜱等10种农药多残留快速检测芯片研究
赵颖 , 王双节 , 柳颖 , 焦沙沙 , 邹茹冰 , 方一画 , 郭逸蓉 , 朱国念
doi:  10.19756/j.issn.0253-3820.191068
以醛基修饰的载玻片为固相载体,农药竞争抗原为包被抗原,胶体金为标记材料,抗农药单克隆抗体为识别元件,银增强试剂用于放大信号,建立了一种含有10对包被抗原与农药抗体组合的免疫芯片,可同时检测农产品中毒死蜱、三唑磷、克百威、噻虫啉、吡虫啉、多菌灵、异菌脲、涕灭威、甲氰菊酯和百菌清共10种农药。对胶体金标记探针、包被抗原与农药抗体组合等免疫芯片反应条件进行了优化。本方法对10种农药的检出限(IC20)达到1.49-15.72 μg/L,检测仅需1.5 h。将此芯片方法应用于水果(苹果)、蔬菜(黄瓜)以及茶叶(红茶)中的10种农药残留检测,其最低检出量可满足相应作物中的农药最大残留限量(MRL)检测要求,且此芯片检测方法具有较高的准确度和精密度,农药的添加回收率为82.1%-120.8%,批内相对标准偏差RSD ≤ 10.4%,批间RSD ≤ 12.1%,与质谱仪检测结果的相关系数大于0.9591。本研究为农药多残留快速检测分析提供了技术支持,具有良好的实用价值。
关键词: 农药多残留, 快速检测, 免疫芯片, 胶体金, 竞争反应
基于荧光共振能量转移构建关-开型复合荧光探针快速检测沙门氏菌
崔雯雯 , 徐琳琳 , 史艳宇 , 董娜 , 陈萍
doi:  10.19756/j.issn.0253-3820.191242
将经硅烷化以及氨基化修饰的功能化磁珠与沙门氏菌特异性抗体进行偶联,制备功能化免疫磁珠,通过近红外光谱、荧光光谱、紫外光谱等技术对其进行结构和活性表征。将功能化磁珠、抗体和量子点(QDs)进行有序组装,构建了集磁性富集分离和检测于一体的磁珠-抗体-QDs复合荧光纳米探针。基于此复合荧光纳米探针中的QDs与金纳米粒子(AuNPs)间的荧光共振能量转移(FRET)效应,建立了快速检测沙门氏菌的"关-开"型荧光分析方法。结果表明,复合荧光纳米探针的荧光恢复度与菌浓度的对数值呈良好的线性关系,线性回归方程为y=103.5x+121.4(R2=0.9956),检出限为102 CFU/mL (S/N=3),检测时间少于2 h。本方法特异性好,检出限低,灵敏度高,可满足食品中沙门氏菌快速检测的需求。
关键词: 复合荧光纳米探针, 荧光共振能量转移, 快速检测, 沙门氏菌
基于简单信号读出的即时检测研究进展
饶红红 , 刘海霞 , 罗明月 , 薛新 , 魏明明 , 薛中华
doi:  10.19756/j.issn.0253-3820.201346
即时检测(Point-of-care testing,POCT)技术作为一种简便、快速的在线分析检测手段,在疾病诊断、健康管理、环境监测和应急响应分析等领域得到了广泛应用。有效构建适于各种目标分析物的简单信号读出的产生、转移、放大和增敏策略,发展具有简单、快速、灵敏的分析检测信号,已成为POCT研究领域关注的热点。一些具有特殊催化性能的功能化纳米材料的引入,进一步促进了颜色、温度、压力、质量和距离(长度)等简单信号读出的应用,极大地拓展了此类方法在简单、快速、灵敏传感分析中的应用。本文针对基于简单信号读出的POCT研究进展,从原理、分类和应用方面进行了综述,并对此类传感方法的发展方向和应用前景进行了展望。
关键词: 即时检测, 简单信号, 快速检测, 评述