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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
微流控芯片和比色法双模同时检测副溶血性弧菌和鼠伤寒沙门氏菌
何立勇 , 俞佳乐 , 李天华 , 陈荣恒 , 林建原 , 干宁
doi:  10.19756/j.issn.0253-3820.201354
由病原微生物引起的食源性疾病日益引起全球关注,迫切需要开发同时快速检测多种食源性致病菌的方法。本研究建立了一种基于磁性适配体捕获探针的微流控芯片-比色双模式传感器,实现了副溶血性弧菌(V.P)和鼠伤寒沙门氏菌(S.T)的快速定性和同时定量分析。此探针包括磁珠及其表面修饰的含ATP、待测物适配体及重复G碱基核苷酸片段的DNA长链。当探针和目标物结合后,会释放出上述DNA长链,形成与氯高铁血红素(Hemin)结合的G四链体,具有类过氧化物酶活性,可催化四甲基联苯胺(TMB)-H2O2体系的反应,产生肉眼可见的蓝色,实现两种致病菌的现场分析。释放的DNA长链经过EcoRV核酸内切酶剪切后,得到不同长度DNA片段,分别对应V.P和S.T的数量。在微流控芯片中分析和测定各片段,可实现两种细菌的定量分析。在最佳实验条件下,传感器对两种细菌检测的线性范围为102~107 CFU/mL,检出限可达30 CFU/mL。此传感器为现场定性筛查致病菌污染水平和实验室准确检测其含量提供了可靠的方法。
关键词: 微流控芯片, 比色分析, 滚环扩增, 三磷酸腺苷, 副溶血性弧菌, 鼠伤寒沙门氏菌, 双模检测
基于滚环扩增及串联G-四链体-血红素DNA酶的高灵敏“Turn-on”型Hg2+传感器研究
张何 , 王青 , 傅昕 , 赵智粮
doi:  10.11895/j.issn.0253-3820.181346
以聚苯乙烯微球为载体,利用滚环放大技术,发展了一种以串联G-四链体-血红素DNA酶催化及T-Hg2+-T特异识别为基础的"Turn-on"型Hg2+高灵敏生物传感器,用于尿液样本中Hg2+的高效检测。通过链霉亲和素和生物素的特异性结合,将富T生物素化Hg2+捕获探针固定至微球表面,当Hg2+存在时,通过形成T-Hg2+-T结构将含有G-四链体互补序列的环化单链DNA序列捕获至微球表面,滚环扩增后在微球表面产生大量包含串联G-四链体的DNA序列。当氯化血红素(Hemin)插入G-四链体后,形成具有增强催化活性的G-四链体-hemin DNA酶,可催化ABTS和H2O2反应形成ABTS·+,在420 nm处具有最大吸收。考察了多种因素对检测体系的影响,在最优实验条件下,此方法对Hg2+的线性检测范围为0.4~100 pmol/L,检出限为0.3 pmol/L(S/N=3),回归方程为ΔA420 nm=0.1+0.0019CHg2+(pmol/L)。当共存离子大量存在时,传感器对Hg2+仍然具有高的选择性。应用于尿液样品中Hg2+检测,加标回收率为94.0%~106.0%,相对标准偏差(RSD)为1.4%~2.6%。此方法具有良好的选择性、灵敏度及抗干扰能力,可用于复杂样品中Hg2+的检测。
关键词: G-四链体-血红素DNA酶, 滚环放大, 汞离子, 尿液分析, 比色分析
基于核酸外切酶Ⅲ辅助双循环等温信号放大的高灵敏Hg2+传感方法研究
张何 , 王青 , 杨梅 , 傅昕
doi:  10.19756/j.issn.0253-3820.181635
设计了一种Hg2+触发的核酸外切酶Ⅲ(Exo Ⅲ)辅助的双发夹探针双循环等温信号放大策略,在此基础上发展了一种免标记、超灵敏的Hg2+生物传感器。在Hg2+存在情况下,发夹探针1的3'游离序列与汞离子识别探针通过T-Hg2+-T配位结合形成双链DNA平末端,核酸外切酶Exo Ⅲ能识别双链DNA平末端并沿3'-5'方向催化水解茎部序列。释放的Hg2+和识别探针进入新一轮反应循环(循环1);释放的发夹探针1未降解序列包含Ⅰ区序列和G-四链体形成序列,其中,Ⅰ区序列与发夹探针2的3'游离序列(Ⅰ*区序列)完全互补,引发了Exo Ⅲ参与的双链DNA平末端水解,释放的Ⅰ区序列进入新一轮反应循环(循环2)。循环1和2为自发循环过程,经过多次循环可以产生大量单链的G-四链体序列。体系中加入氯化血红素,与G-四链体结合形成G-四链体-血红素-DNA酶,催化ABTS-H2O2反应体系显色。考察了多种因素对检测体系的影响,在最优实验条件下,此方法对Hg2+的线性检测范围为0.3~50 pmol/L,检出限为0.25 pmol/L(S/N=3),回归方程为ΔA420 nm=0.117+0.004CHg2+(pmol/L)。当水样中存在大量其它金属离子时,传感器对Hg2+仍然具有较高的选择性。将此方法应用于环境水体中Hg2+含量检测,加标回收率为96.0%-106.0%。本方法操作简单、选择性好、灵敏度高、有较强的抗干扰性能,可用于环境水样中Hg2+的高灵敏检测。
关键词: 等温信号放大, 核酸外切酶Ⅲ, G-四链体-血红素DNA酶, 汞离子, 比色分析
纳米金的绿色合成及其在维生素C比色分析中的应用
张源 , 翟江丽 , 李繁麟 , 郭平 , 闫昕
doi:  10.19756/j.issn.0253-3820.201054
以梨汁为还原剂和保护剂,还原氯金酸一步法合成纳米金(AuNPs),采用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)对其进行了表征。与以柠檬酸钠为还原剂制备的AuNPs相比较,梨汁制备的AuNPs稳定性更好。以梨汁绿色合成的AuNPs作为晶种和催化剂,维生素C(Vc)还原AgNO3产生的银沉积在AuNPs表面,形成Ag/AuNPs,导致溶液颜色变化及在432 nm处吸光度变化,基于此实现Vc的定性与定量分析。考察了AgNO3浓度、pH值和反应时间等因素对Vc检测的影响。在最优实验条件下,当Vc浓度为0.8 mg/L时,裸眼观察到溶液颜色明显发生变化,随着Vc浓度的增大,溶液颜色由紫红色变为黄褐色;溶液在432 nm处吸光度(A432)与Vc浓度在0.4~40 mg/L和40~80 mg/L范围内呈良好的线性关系,检出限为0.17 mg/L(S/N=3),RSD为1.6%(n=8,CVc=8 mg/L),方法的选择性和特异性良好。将此方法用于Vc片中Vc含量的分析,回收率在89.5%~110.0%之间。
关键词: 梨汁, 纳米金, 维生素C, 比色分析