近年來,食品污染是越來越嚴重,一些生物和化學污染現象更明顯,這些對關于食品污染物的檢測方法和技術等提出了更高的要求。生物傳感器是一個現代化的食品檢測儀器,它主要通過酶、細胞器等免疫制劑生物識別元素相應的生化反應,集成了現代電子科技和生物的相關技術,以保證食品安全。本文首先對生物傳感器進行詳細的概述,其次基于生物傳感器在食品污染檢測中的應用進行了分析,最后進行小結。
目前,食品質量安全問題開始受到社會各界的高度重視,過去那種常見的化學檢測很難真正滿足食品檢測的需要。在這種需求的背景下,很多方便、精確、并且節約成本的檢測方法被人們發現推廣,廣泛應用于食品安全檢查工作,生物傳感器是一種更快速、敏感的檢測儀器,直接已經成為食品快速檢測技術的主要研究方向。生物傳感集成現代電子技術和生物技術為一體,是一種新的高科技產品,它的應用有著非常深遠的意義。
生物傳感器的概述
生物傳感器包含了現代科技技術,是一種標志性的技術,在采用傳感技術領域的所有功能中發揮重要作用,成為現代信息產業發展的重要支柱。生物傳感器主要是生物傳感元素特有的敏感性和特異性,于傳導的組合,并通過各種生物材料和代謝產品專門用于探測和識別的生物化學。生物傳感器被廣泛應用于生物醫學和食品信息的測試方面,將檢測和分子識別的特異性檢測的元素有效結合后進入生物活性物質,產生化學和物理反應,因此使用傳感器將其轉換為定量,可以處理多種信號類型,然后通過電路進行處理,最終實現對測量對象的有效檢測。
從結構商看,生物傳感器包括識別部件和轉換部件。識別部件主要是生物個體細胞、生物體分析等,轉換部件主要為輔助部件,完成系統測量功能。生物傳感器有很多特點,操作簡單,選擇性好,可重復使用,檢測成本低,費用廉價。
生物傳感器在食品污染檢測中的應用
食品微生物的檢測。食品安全檢查非常復雜,生物傳感器的使用可以大大提高檢測速度和靈敏度分析,使整 個測試過程非常簡單。利用生物傳感器檢測的食品,其中包含幾個測試操作,微生物檢測是非常重要的,因為微生物產生的毒素本身造成嚴重威脅食品安全的,有很多食物中毒事件發生的原因都與微生物脫離不了關系,食品中微生物可以被生物傳感器良好的監測。近年來,國內外學者通過基因芯片分析致病細菌的食物,來檢測和識別各種特定的菌株,然后通過設計通用引物的方式擴張增加了細菌核糖體,直接放大和包含探測器的低密度芯片雜交,進行檢查的目的,從而發現檢測各種各樣的微生物。
食品藥物殘留的檢測。近年來,人們對食品的健康和安全觀念是越來越重視,農藥和獸藥殘留在食物中引起人們更多的關注和擔憂,所以藥物殘留快速檢測食品已成為研究的發展方向。能充分利用生物傳感器,基于免疫原理的食品進行藥物殘留檢測工作,比如用單克隆抗體蛋白的方法將其固定在壓電晶體上的金電極表, 而被檢測物中的莠去津所具備的吸附效果將導致石英晶體振蕩頻率的明顯變化。因此根據頻率的變化來檢測的濃度測試材料,測試的下限可達到1.5ng/ml。通過這個實驗可以發現, 將莠去津固定在壓電晶體上測試的下限可以達到0.025ng/ml的標準。
食品激素的檢測。通常在一些肉類食物更多的積累和殘留激素,采取這種激素檢測方法主要是免疫的方法。酶聯免疫吸附是一個極為重要的方式之一,是主要利用抗原和抗體的特異性免疫反應,通過酶催化來檢測食品中激素殘留。國內研究檢測食品中激素的殘留產生了一個更顯著的影響,相關研究人員根據競爭酶免疫反應的原則設計出食物激素殘留檢測傳感器,傳感器也成為乙烯雌酚傳感器。直接對酶標乙烯雌酚和抗體兩者的結合率進行檢測,即可得出食品當中所包含的乙烯雌酚的具體含量。
總之,科技發展的步伐為生物傳感器的研究和開發提供了巨大的發展機遇,各種新型生物傳感器系統,廣泛應用于人們的生活,尤其是在醫藥、食品和基因檢測等方面所扮演的角色越來越重要。生物傳感器技術應用在食品污染檢測中,能有效地保護食品安全健康,對人的健康具有重要意義。
作者簡介:劉歡(1984—),男,湖北孝感人,德國注冊釀造師,湖北輕工職業技術學院講師,研究方向:微生物檢測,啤酒釀造,生物發酵。