磁納材料表面可修飾性在食品污染物快速分析中的應用

蘇敏，馬良，張宇昊，鐘紅，王佳曼

(西南大學 食品科學學院,重慶,400715)

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磁納材料表面可修飾性在食品污染物快速分析中的應用

蘇敏，馬良*，張宇昊，鐘紅，王佳曼

(西南大學 食品科學學院,重慶,400715)

磁性納米材料具有納米材料比表面積大、尺寸小、偶聯容量高、表面可修飾等特性以及獨特的磁學性質，通過表面包裹、修飾無機納米材料、有機小分子和有機高分子等降低粒子表面能獲得具有可分散性或功能化的磁性納米粒子，調節磁性納米粒子的生物相容性和反應特性，可廣泛應用于食品污染物快速分析中的樣品前處理，如分離提純、富集萃取以及檢測過程中的信號放大、提高選擇性及靈敏度等。基于磁性納米材料的各種固相萃取方法以及新型傳感器的研究發展迅速，文中綜述了磁性納米材料的表面可修飾性在食品安全檢測方面的研究現狀和應用情況，并展望了該領域發展趨勢。

磁性納米材料；表面可修飾性；快速分析；磁性固相萃?。粋鞲衅?/p>

磁性納米材料作為目前最富有生命力的新型材料之一，不僅具有高比表面積、小尺寸效應、量子隧道效應等普通納米材料所具有的特性，還具有良好的表面可修飾性、特異性、類酶活性、超順磁性、化學穩定性和生物相容性等特殊性質，在新型食品快速檢測過程中具有快速、經濟、便攜、靈敏等特點[1-2]而廣泛應用于諸如重金屬離子分離[3]、膜分離、生物分離(如核酸[4]、蛋白質)以及生物標記等技術。由于磁性納米材料具有諸多良好特性，能夠在很大程度上解決傳統食品安全檢測中設備昂貴、選擇性差、耗時長、樣品前處理繁雜以及基質干擾等問題[5-6]，因此越來越多地用于食品快速檢測傳感器、便攜速測儀等快速檢測儀器中。本文主要綜述了磁性納米材料的表面可修飾性，磁性納米材料在食品污染物快速分析過程中的特殊應用，以及磁性固相萃取和磁納傳感器的研究現狀與發展前景等。

1　磁性納米材料

納米材料又稱納米結構材料,是指在三維空間中至少有一維處于納米尺度范圍內的材料(0.1～100nm)。而磁性納米材料則是20世紀70年代開始產生并逐漸得到重視的新型磁性材料，多為鐵、鈷和鎳等過渡金屬的氧化物(如Fe3O4，Co3O4)，在外加磁場的作用下能快速地與底液分離,操作簡便且分離效率高,是一種性能優良的磁性分離載體。目前用于食品分析的磁性納米材料主要是以Fe3O4為主的無機磁性納米材料，包括磁性納米粒子、磁性納米微球。

1.1磁性納米粒子

磁性納米粒子的制備方法主要有化學共沉法、高溫熱分解法、微乳液法等化學法[7]。

共沉淀法是向含2種或2種以上金屬陽離子的可溶性鹽溶液中加入適當的沉淀劑，使金屬離子均勻沉淀或結晶出來，再將沉淀物脫水或熱分解而制得納米微粒。該方法制得的納米材料純度較高、分散性好、粒徑小、顆粒均勻且操作簡便、反應條件溫和，是制備磁性納米粒子的經典方法之一，但反應過程中的影響因素較多，因此控制產物組成、防止納米粒子團聚是該類方法面臨的最重要的問題之一。

高溫分解法是將反應原料快速注入含有表面活性劑的高溫溶劑中，實現納米粒子的快速成核，再通過控制反應溫度與時間可得到粒度分布窄的納米粒子。該法制備的磁性納米粒子粒徑分布窄，尺寸形貌可控，純度較高。

微乳液法是以水、油和表面活性劑三元體系形成的微乳液為反應空間形成乳液，經成核、聚結、團聚、熱處理后制備得到納米粒子。該方法在粒子的尺寸分布及形貌控制方面體現了一定的優勢[8]，但所制備的粒子結晶性能較差，使粒子的磁性質受到影響，且產物純度也較差。

從磁納粒子的制備方法來看，通過表面修飾制備穩定、可控、單分散的磁性納米材料，將磁性粒子功能化并應用于食品分析檢測將是磁性納米材料在食品安全檢測中的主要應用方式。因此，制備過程簡單易行，制備速度快，能制備出磁性納米粒子粒徑分布窄、磁性優良、晶型良好且純度高的制備方法將是未來的主要研究方向之一。其中共沉淀法反應過程需要調節鐵鹽的種類、反應溫度、pH等條件，可控制產物的尺寸、形狀和組成；高溫分解法可直接高溫熱解金屬陽離子絡合物得到Fe3O4、Cr2O3、Co3O4等，方法簡單，粒徑和形態可控；微乳液法原理主要是基于溶液界面的相轉變以及分離機制，可制備單分散以及粒徑較小的Fe3O4和CoFe2O4納米粒子；在檢測應用中可根據具體情況和實際需要選擇合適的方法制備相應粒徑及形狀的磁性納米粒子。

1.2磁性納米微球

磁性納米微球(magneticnanoparticles，MNPs)一般為核殼式結構，以磁性納米粒子為核，具親和性的合成高分子或生物高分子等材料為殼，可通過改性在其表面形成—OH、—COOH、—CHO、—NH2等極性官能團，從而進一步進行表面接枝共聚，再以適當的方法將核層與殼層結合起來，形成具有磁性的特殊結構載體。磁性納米微球中的磁性成分常用Fe3O4，高分子可以是合成的有機聚合物，如聚丙烯酸或聚苯乙烯，或生物高分子如蛋白質、殼聚糖、支鏈淀粉和葡聚糖等，也可以是碳或無機氧化物(如SiO2[9]、TiO2、Al2O3等)。圖1[10]所示為經無機物(a)、有機材料(b)、納米微球(c)和納米囊(d)包覆的磁性納米材料結構。磁性納米微球的制備主要有包埋法，單體聚合法和原位法，目前廣為采用的是單體聚合法。嚴微等[11]采用甲基丙烯磺酸鈉(SMS)為陰離子功能單體，過硫酸鉀(KPS)為引發劑，在Fe3O4磁流體的存在下與苯乙烯(St)一起進行乳液聚合，制備得到的Fe3O4/聚(St-SMS)磁性高分子復合微球，其最高飽和磁化強度達到了8.74emu/g。高振宇[12]以不同表面修飾的磁性Fe3O4納米顆粒為磁性材料來源，以多孔聚苯乙烯微球為模板，制備了亞微米級單分散的磁性聚合物微球。通過在磁性微球表面包被沙門氏菌抗體，得到了可對沙門氏菌抗體進行特異性識別分離的亞微米級免疫磁性微球，實際樣品分離檢測結果顯示，該免疫微球可對沙門氏菌實現高效磁分離。

(a)無機物；(b)有機材料；(c)納米微球；(d)納米囊圖1　經不同材料表面修飾和涂層的磁性納米材料示意圖Fig.1　Schematic representation of the stabilization of MNPs by surface coating with inorganic (a) or organic materials (b) or by encapsulati into nanospheres (c) or nanocapsules (d).

由于磁性納米粒子表面能較高，易被氧化，一般在使用前進行表面修飾，表面修飾不僅可以提高納米微球的物理穩定性、化學穩定性，其水溶性還可以實現進一步的功能化,從而提高生物活體或者目標物的結合效率。

2　表面修飾磁性納米材料在食品污染物快速前處理中的應用

由于磁納材料本身具有高比表面積及表面可修飾性，因此可用硅類化合物、碳納米管、離子交換劑、金屬螯合劑等化學材料，生物材料以及光學材料進行修飾。修飾后功能化的磁性納米材料可用于食物污染物檢測中的分離和富集、放大檢測信號以及提高檢測靈敏度等。

2.1經化學材料修飾的磁納材料

2.1.1硅類化合物

利用硅類化合物修飾磁性納米材料后可制備具有超順磁性及高捕獲能力的磁性納米復合材料，可對某些待檢測樣品進行分離吸附并富集，從而進一步提高檢測速度及檢測準確性。

ZHANG[13]等人以硅酸四乙酯包覆在Fe3O4磁性納米粒子表面形成具有磁性的納米微球，同時用Si-C8硅烷及C18硅烷對其進行表面修飾形成Fe3O4@Si-C8/C18結構。從結果來看，該結構表現出很強的超順磁性及高效的捕獲能力,可以很好地用于食品中農獸藥的分離凈化和濃縮富集。

2.1.2離子交換劑、金屬螯合劑

通過強疏水作用和靜電作用將離子交換劑或者金屬螯合劑包覆在磁性納米材料的表面可大大提高磁納材料的選擇性吸附富集作用，通過此法制備的磁納復合材料具有生物相容性、不易降解和易再生等特點。CHEN等[14]將3個疏水性離子液體1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽([BMIM]PF6)，1-己基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽([HMIM]PF6)，和1-辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽([OMIM]PF6)涂覆在磁納材料表面制備得到Fe3O4@SiO2@ILs，此復合材料可用于迅速富集食品中的利谷隆并可重復使用10次以上。MIRABI等[15]用離子交換劑SDS對Fe3O4進行修飾后制備得到吸附穩定性較好的Fe3O4/SDS磁性納米顆粒，在一定濃度內，對Cd2+的吸附符合Langmuir吸附等溫方程，利用此法建立的檢測水樣中的鎘，最低檢測限為3.71ng/mL。MAHDAVIAN等[16]制備了以Fe3O4為核的m-PAA-Na金屬粒子螯合劑，考查了對Cu2+、Pb2+、Ni2+和Cd2+的移除作用，測試表明對金屬離子的選擇性吸附強度為Pb2+>Cu2+>Ni2+>Cd2+。WANGX等[17]采用二乙基二硫代螯合物包覆Fe3O4用來測定食品中的Cd、Ni、Cu，通過條件優化后其檢測限分別達到了0.007、0.009和0.017mg/L，相對偏差為1.1%～2.6%。

2.1.3碳納米管

將Fe3O4與碳納米管(multiwalledcarbonnanotubes,MWCNTs)結合制備的磁性碳納米管同時具有鐵磁性和比表面積大、物理化學性質穩定、吸附性強、毛細管效應、疏水性表面和中空管狀結構等優點[18]，以磁性碳納米管為基體材料，不但有效解決了磁性納米粒子單獨存在時的分散性差和容易團聚等難題，還實現了對磁性材料在納米范圍上的設計和組裝，在生物醫學、分離檢測等領域有廣闊的應用前景。

姚偉宣等[19]通過共沉淀法制備了Fe3O4/酸化多壁碳納米管(AMWCNTs)磁性納米材料，將其用于富集痕量擬除蟲菊酯類農藥殘留，結果證明該復合材料對6種菊酯類農藥在10min內就可達到吸附平衡，并在10min內即可解吸。李海芳等[20]通過化學鍵合的方法制備單壁碳納米管包覆的Fe3O4/CNTs磁性復合納米粒子并用于分散固相微萃取富集牛乳中的香精添加劑，同時與高效液相色譜分析聯用，實現了香蘭素和乙基香蘭素的快速高效富集和高靈敏度檢測，兩者的檢出限達10μg/L，回收率大于92%。任曉東等[21]制備得到了磁性多壁碳納米管(MWCNTs), 將磁性MWCNTs用于吸附水溶液中的3種硝基咪唑類藥物(甲硝唑、奧硝唑、替硝唑)。 結果表明,當磁性MWCNTs投加量為5g/L, 溶液pH值為7, 吸附時間為300min時, 甲硝唑、奧硝唑、替硝唑的去除率分別達到92.86%，94.44%，94.91%。該磁性MWCNTs在中性水體中相當穩定，已應用于農藥及金屬離子等物質的分離，目前逐漸應用到食品分析檢測領域之中。 黃昊等[22]通過制備多壁碳納米管修飾磁性納米顆粒，以碳納米管修飾的磁性納米顆粒為萃取劑，對水樣中的鉛離子進行分離富集，實現了對重金屬離子的分離和富集，進一步用石墨爐原子吸光光度法測定。結果表明，Pb(II)的線性范圍為0.40～100ng/mL，檢出限為 0.29ng/mL，富集倍數為137。在實際樣品分析中，海水樣品的加標回收率均在95%以上。TARIGH[23]合成了磁性多璧碳納米管并以其為吸附劑用于吸附濃縮尿液和大米中的Pb+2和Mn+2,經火焰原子吸收測定，結果顯示Pb+2、Mn+2的檢測限分別為1.0、0.6μg/L，富集因子分別為390和397。此方法簡便、快速、環保、成本低、富集因子高、穩定性好且磁性吸附劑可重復利用。

2.2經功能基修飾的磁納材料

利用各類功能基團如氨基、羧基等對磁納材料進行修飾可大大提高磁納材料吸附的選擇性。

HU等[24]采用stober法對Fe3O4進行氨基化后，利用氨基與金屬有機納米框架材料MOF-5結合制備得到一種混合磁性MOF-5。此材料具有金屬有機骨架高孔隙率的良好屬性并具有磁納材料的吸附性，可對食品中的多環芳烴及赤霉酸進行高效吸附富集。再用液相色譜-串聯質譜(LC-MS/MS)檢測，結果表明混合磁性MOF-5表現出優異的濃縮能力，最低檢測限達到了0.91～1.96ng/L(多環芳烴)和0.006～0.08ng/L(赤霉酸)。BAI等[25]利用氨基改性后的SiO2包覆磁性納米顆粒(ASMNPs)來直接萃取原料乳中的病原菌DNA，經PCR后可用來快速、靈敏地檢測沙門氏菌、單增李斯特菌等，這兩類病原菌的最低檢測限可分別達到 8CFU/mL和15CFU/mL。CARPIO等[26]利用羧基對磁性納米粒子進行修飾后用于對果汁中多種金屬元素的測定，經條件優化后對Co，Cu，Zn，Ni，和Cd的檢出限為0.004、0.003、0.004、0.008、0.009mg/L。

除氨基、羧基外，一些具有諸如苯環、雜環芳烴等特殊結構的小分子基團也可用來修飾磁納材料。ZOU等[27]用四芐基-四氮雜環十二烷(TBCD)功能化Fe3O4-SiO2磁性納米材料。利用四個苯環的π-π鍵作用，該磁納材料可特異性吸附多環芳烴，用于水樣中多環芳烴的檢測，靈敏度可達到3.0×10-2ng/L。MIAOMIAO[28]等合成了柱環芳烴(CP[5])，并用其修飾Fe3O4，CP[5]的柱狀效應和苯環的大環效應極大地提高了磁性吸附劑對農藥的選擇性，用于吸附分離飲料中的多種農藥殘留，檢測最低限可達5.0ng/L。

2.3經生物材料修飾的磁納材料

2.3.1抗原、抗體

對磁性納米粒子進行抗體或抗原修飾后可制備具有優良的磁性和抗體優良特性的免疫復合磁納材料，可快速地特異性識別食品中的真菌毒素及病原微生物等，提高檢測靈敏度和檢測限。

WANG等[29]人以AFB1人工抗原功能化磁性納米粒子作為捕獲探針，以發光量子點標記免疫球蛋白G(二抗)作為信號探針，利用AFB1人工抗原和樣品中AFB1與抗AFB1單克隆抗體之間的競爭免疫結合，建立了針對AFB1的新型檢測方法，其熒光強度與AFB1濃度在20～800ng/mL范圍內呈良好的線性關系，檢測限為12ng/L，用此法測定玉米樣品中的AFB1，回收率從92.8%到122.0%不等且準確性良好。

LIU等[30]利用Fe3O4納米粒子結合特異性抗體制備具有超順磁性免疫納米磁珠用于分離腸炎弧菌，結果顯示，當肉湯培養基中腸炎弧菌的濃度達到103CFU/mL時，80%的腸炎弧菌細胞可以被快速高效分離。YANG等[31]利用免疫磁珠分離技術結合多重PCR技術和PMA處理(IMS-PMA-mPCR)首次建立了快速、有效、同時檢測沙門氏菌、大腸桿菌O157：H7和單增性李斯特菌的檢測方法。結果顯示此方法在純培養基中的檢出限大約為102CFU/mL，其中沙門氏菌檢出限為1.2×102CFU/mL，大腸桿菌O157∶H7為4.0×102CFU/mL，單增性李斯特菌為5.4×102CFU/mL。CHO[32]結合酶側流免疫層析技術和免疫磁珠分離技術建立了快速檢測食品中單增李斯特氏菌的新方法。目標微生物經過加酶的免疫磁珠分離富集后直接用于免疫層析試紙條并誘導產生免疫反應，在試紙條上特定的位置出現顏色變化，并以此可直接判斷樣品中的單增李斯特氏菌濃度。實驗顯示，此方法在緩沖液和2%的牛乳樣品中的檢出分別為95CFU/mL和(97±19.5)CFU/mL，并且特異性好，整個檢測時間耗時不到2h。

2.3.2酶類

利用磁納材料的類酶活性可用酶類對其進行修飾，由于酶促反應較為迅速，可實現對食品中污染物的快速檢測。KEEP-SHYUAN等[33]將磷酸酯酶固定在Fe3O4納米粒子表面, 利用除草劑2-4D抑制磷酸酯酶催化反應而產生的電化學信號的改變實現對果蔬中除草劑2-4D的檢測。QIN等[34]首次發現Co3O4納米顆粒具有內在的氧化酶活性，并能夠用來催化辣根過氧化物酶(TMB)，通過加入底物2,2-聯氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二銨鹽(ABTS)可形成有色產物。實驗基于此原理制備了TMB-O2-Co3O4磁性納米粒子，與亞硫酸鹽反應后會產生顏色變化?；诖嗽砜蓪κ称分衼喠蛩猁}進行測定，其線性檢測范圍為0.2×10-6～1.6×10-5mol/L，最低檢測限為5.3×10-8，回收率為93.8%～100.5%。

2.4經光學材料修飾的磁納材料

將磁性納米粒子進行光學修飾后可制備具有優良的磁性和發光性能[35]的磁光雙功能納米材料,同時與核磁共振技術和量子點熒光標記技術等結合[36-38]，可進一步放大檢測信號，提高檢測限。

WENCY等[39]建立了基于免疫磁性納米微粒(immunemagneticnanoparticles，IMNS)的微生物檢測技術，利用熒光材料標記磁性納米微粒制備合成了免疫熒光納米微粒(immunefluorescencenanoparticles，IFNS)來特異性識別鼠傷寒沙門氏菌，形成了“IMNS-bacteria-IFNS”夾層結構，再用熒光顯微鏡和熒光分光光度計進行檢測的，此法快速、靈敏且檢測限可低至10CFU/mL，同時在(105～107)CFU/mL的濃度范圍內呈良好的線性范圍。該方法對腸桿菌和弗氏志賀菌均顯示陰性結果，特異性強且較傳統方法比較具有更強的抗干擾能力。WANG等[40]利用硒化鎘(CdSe)/硫化鎘(CdS)量子點標記磁性納米微粒Fe3O4/Au(MCFN)并用來檢測瘦肉精其線性檢測范圍可達到0.5～20 000pg/mL。

3　磁性納米材料相關技術在食品快速分析中的應用

3.1基于磁性納米材料的磁性固相萃取技術

1999年，SAFARIKOVAD等[41]首次提出了磁性固相萃取(magneticsolid-phaseextraction，MSPE)，以磁性納米材料作為磁性固相萃取的吸附劑。在MSPE技術中，磁性納米吸附劑被添加到樣品的溶液或懸浮液中，將目標分析物吸附到分散的磁性吸附劑表面，而不需要填充到吸附柱中，在外部磁場作用下就可使目標分析物與樣品基質分離開來，然后將目標分析物從磁性吸附劑上洗脫出來，避免了普通固相萃取技術繁瑣的過柱操作、吸附柱容易堵塞、重復性差等問題，有良好的凈化和富集作用。

BAGHERI等[42]用一種磁性納米粒子作為吸附劑來富集環境水樣中的Pb(II) 、Cd(II)和Cu(II)，3種離子的回收率都高達90%。實驗表明，MSPE技術在分離、富集重金屬離子時能有效排除雜志干擾，即使存在毫克數量級的干擾離子，也不會影響目標分析物的檢測限和回收率。近年來，除主要應用于金屬離子[43-50]的檢測外，MSPE也還用于食品中有機污染物等[51-52]、真菌毒素[53-54]以及農藥殘留[55-56]的檢測(見表1)。

表1　基于磁性納米材料的固相萃取技術在食品中污染物檢測分析中的應用概況

3.2基于磁性納米材料的磁性傳感器

磁性納米材料與光、熱、靶向等特殊功能結合發展出來的現代傳感器，可以實現分子水平上的現場、實時和活體檢測。磁控生物傳感器是直接利用磁性納米粒子的磁性，通過粒子產生的磁信號進行檢測或者控制的傳感器。近些年，高靈敏度和高選擇性的新型磁傳感器如免疫傳感器(immunosensor)、電化學傳感器(electrochemicalimmunosensor)和以及電化學免疫傳感器(Electrochemiluminescenceimmunoassaysensor)得到迅速發展(見表2)。

表2　基于磁性納米材料的傳感器在食品中污染物檢測分析中的應用概況

免疫傳感器一般是利用抗體對磁性納米材料進行修飾后作為特異性識別檢測物質的載體。具有靈敏度高、選擇性號，檢測速度快等特點。WANG等[57]用羧基對磁性納米粒子Fe3O4進行修飾后與抗體連接制備得到可以特異性識別沙門氏菌的免疫傳感器，檢測線性范圍為(5×103～106)CFU/mL，檢測限為103CFU/mL，相比酶聯免疫檢測法更低(ELISA，2×104CFU/mL)。檢測時間30min(ELISA，2～4h)也更加快速。

電化學傳感器方面，由于磁性納米材料電催化活性強，表面積大，可增強響應界面及電子傳導作用并作為載體起到吸附和支撐的作用[58]，因此檢測速度較免疫傳感器也更快。FERNNDEZ[59]等用磁性納米顆粒修飾結合波伏安法制備了電化學傳感器并成功應用于檢測葡萄酒中的赭曲霉毒素A，檢測限可達0.02μg/kg，表現出良好的靈敏度(ELISA法檢測限為1.9μg/kg)，檢測時間約為15min。

將電化學與免疫法結合的電化學免疫傳感器則兼具二者特點。MASOOMIA等[60]用三羥甲基丙烷三(2-巰基乙酸酯)修飾帶有Au納米磁殼的Fe3O4后標記上抗黃曲霉抗體作為檢測電極(GCE/殼聚糖/AuNP/anti-AflatoxinB1)用于黃曲霉毒素B1的檢測。此傳感器線性檢測范圍為0.6～110ng/mL，檢測限為0.2ng/mL。除此之外，該傳感器的重現性和穩定性較好，用同一只傳感器對濃度為70ng/mL的黃曲霉毒素B1連續測定18次后，其電化學發光相對變成為2.5%(濃度相對變成為2.6%)，變異系數仍可達到0.37%。

4　總論與展望

目前在食品安全檢測領域針對磁性納米材料進行了大量研究和應用，發展了很多簡單快速、靈敏度高、特異性強、重現性好的食品檢測新技術，顯示出磁性納米材料廣闊的應用前景，尤其是磁性納米材料的特殊性質結合傳統的檢測技術開發新型的快速檢測技術是目前的發展趨勢之一。通過對修飾后磁納材料在食品安全污染物檢測中應用研究的綜述，分析了磁性納米材料在修飾和應用中可改進之處，在以下幾個方面可進一步研究：

(1) 相比其他納米材料，磁性納米材料更易被氧化和團聚，導致吸附性大大降低。因此可對磁性納米材料的表面修飾改性作深入研究。如使用新型材料如石墨烯等、優化改性條件提高表面修飾改性后磁納復合材料的穩定性、同時使用多種功能化合物對其進行改性制備出具有多功能化磁性納米復合材料。在進行表面修飾的同時對磁性納米材料的磁響應性會有一定的影響，如何保持經表面修飾改性后的磁性納米材料的磁響應性這一問題還尚待解決。

(2) 近年來，MSPE已經越來越多地應用于環境、食品和生物醫藥領域中復雜樣品的預處理，然而對MSPE效果的影響因素如吸附劑種類及用量、pH值、萃取時間和溫度、洗脫劑的種類及用量等條件尚可進一步優化。今后還可在發展高選擇性、高效的新型吸附劑，可自動化萃取裝置、優化在線聯用技術等方向進行探究。磁納傳感器目前也廣泛地應用于食品中微生物、農藥殘留、真菌毒素以及其他化學污染物的檢測。磁納材料在傳感器中作為生物分子載體具有不需媒介體仍能夠有效促進電子轉移，催化活性高，靈敏度、選擇性和穩定性好等特點。未來可在提高磁納傳感器機械穩定性、熱穩定性、電子傳遞速率、傳感器靈敏度及穩定性和重現性等方面進行研究。

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Areviewofapplicationofsurfacemodifiedmagneticnano-materialsinrapidfooddetection

SUMin,MALiang*,ZHANGYu-hao,ZHONGhong,WANGJia-man

(CollegeofFoodScience,SouthwestUniversity,Chongqing400715,China)

Magneticnano-materialshavealotofcharacteristicsincludinghighspecificsurface,smallsize,highcouplingcapacity，surfacemodifiabilityandthemagneticproperties.Themagneticnanoparticlescanbecoatedbyinorganicnano-materials,smallorganicmoleculesandorganicpolymerssothattheycouldbedispersedandfunctionthroughreducingthesurfacepotential.Moreover,theappropriatesurfacecoatingofthemagneticnano-materialscanalsoadjustitsbiocompatibilityanditsresponseinrapidfooddetection.Magneticnano-materialscanbewidelyusedinpretreatmentofsamplessuchasseparationandpurification,extractionandconcentrating,signalamplification,selectivityandsensitivityincreasing.Inrecentyears,extractingmethodbasedonmagneticnano-materialsandnewtypeofsensorsweredevelopedrapidly.Inthisarticle,thestudyandapplicationofmagneticnano-materialsincontaminatedeterminationinfoodweresummarizedandanalyzed.Thefurtherresearchtrendwasproposed.

magneticnano-materials;surfacemodification;rapiddetection;magneticsolidphaseextraction;sensor

10.13995/j.cnki.11-1802/ts.201608043

碩士研究生(馬良副教授為通訊作者，E-mail：zhyhml@163.com)。

國家重點基礎研究發展計劃(973計劃)項目課題(NO.2013CB127803)；國家自然科學基金項目(31301476)；中央高?；究蒲袠I務費重大項目(XDJK2015A015)

2015-11-24，改回日期：2016-01-13