电聚合物膜和纳米金修饰的莱克多巴胺压电传感
器
。
高志贤等
[16]
采用沉淀聚合法构建用于检测西
维因的分子印迹压电生物传感器
,
并采用加标回收
法对传感器进行样品检测分析
,
其回收率在
83% ~
105% 。
也有用自组装技术制备分子印迹复合物并
组装压电生物传感器检测丙溴磷
,
其最低检出限为
2郾 0 伊 10
- 7
mg / mL。
由于压电传感器具有结构简单等特点
,
为适用
食品安全检测中对样品的实时实地检测
,
此类传感
器微型化和智能化的研究已被越来越多的科研人员
所关注
。
微型化的传感器可减少待测样品用量
、
便
于携带和实地检测
。
分子印迹技术由于具有稳定性
好
,
使用寿命长等优点
,
因此基于此项技术的微型化
传感器与电子终端的连用
,
可使传感器更加便捷
,
并
适用于日常生活中对食品污染物的及时检测
。
3摇
光学传感器
光学传感器是将接收元件和目标物特异性结合
转换成可用光学输出信号的一类传感器
。
其具有体
积小
、
结构紧凑
,
灵敏度高和抗噪能力强等特点
,
是
继电化学方法之后又一广泛应用的传感检测方
法
[17 - 18]
。
光学传感器可分为有探针标记检测系统
(
如基于荧光
、
化学发光和可见光的检测技术
)
和无
探针标记检测系统
(
如表面等离子共振
( surface
plasmon resonance,SPR))。
在有探针标记检测系统
中
,
识别原件与发光基团或量子点等相结合
,
并在样
品中与待测物存在竞争结合分子印迹聚合物膜的关
系
,
因此所检测到的发光强度与待测物浓度成反比
关系
。
在无探针标记检测系统中
,
关于
SPR
传感器
的研究最多
。 SPR
传感器检测通过检测待测物和识
别原件结合过程中导致的折射指数改变
,
从而达到
检测的目的
。
3郾 1摇
基于量子点的光学传感器
3郾 1郾 1摇
基于量子点的光学传感器的原理
半导体量子点是一种尺寸在
1 ~ 10 nm
的零维
纳米材料
[19]
。
由于受到量子限域效应的影响
,
量子
点会显示出与相应的体相材料不同的物理和化学性
质
,
如宽的激发光谱
、
发光效率高
、
发射波长可控
、
窄
且对称的发射光谱以及不易发生光漂白等
,
是一种
非常理想的荧光材料
[20]
。
近年来
,
基于其独特的性
质
,
量子点在越来越多的领域中得到了深入的研究
和应用
,
如生物领域
[21]
、
分析领域
[22]
、
能源领域
[23]
和光电器件
[24]
等
。
3郾 1郾 2摇
在食品安全中的应用
在食品安全检测方面
,Liu Huilin
等
[25]
将量子
点与离子液体复合
,
利用离子液体的分离吸附特性
和量子点的荧光特性
,
构建生育酚荧光传感器
。
其
检测的变化线性范围是
0郾 46 ~ 2 300 滋mol / L,
检出
限为
0郾 023 滋mol / L。
此外
,
该课题组还将量子点与
石墨烯复合
,
利用石墨烯的高吸附容量对目标物进
行富集和信号增强
,
构建生育酚荧光传感器
,
使其检
出限降低到
3郾 5 nmol / L
[26]
。 Kim
等
[27]
使用多孔二
氧化硅印迹双酚
A,
建立了硒化镉
(CdSe)
量子点分
子印迹荧光传感器
。
随着双酚
A
浓度的提高
,
量子
点荧光强度不断减弱
。
该传感器对双酚
A
具有良
好的选择性
。
3郾 2摇
表面等离子共振传感器
3郾 2郾 1摇
SPR
传感器的原理
SPR
传感器检测原理是通过芯片表面上配体与
目标物分子间相互作用
,
改变芯片表面质量
,
导致折
射指数增强
,
使得仪器的响应值发生改变
,
从而达到
检测的目的
。
此类传感器不需要任何标记物
,
具有
易于微型化
、
便于携带和自动化等优点
[28]
。 SPR
传
感器检测由
3
部分组成
:
光学系统
、
传感系统和检测
系统
。
其中光学系统用于提供入射光
;
传感系统将
待测物与识别元件的结合信息转换成共振角或振波
长的变化
;
检测系统检测共振吸收峰的位置
,
用于对
待测物浓度的分析
。
将分子印迹技术与
SPR
检测
技术结合
,
可更好地实现对待测物的快速
、
高效
检测
。
3郾 2郾 2摇
在食品安全中的应用
Zhao Nan
等
[29]
将分子印迹复合物运用到
SPR
传感器上
,
对农药烟嘧磺隆进行检测
,
并在实验过程
中对
pH
值在分子印迹膜吸附目标化合物特性上的
影响进行了评价
。
结果表明该方法具有简单
、
快速
、
灵敏度高
、
重复性好等特点
,
适用于自来水和土壤中
磺酰脲类除草剂烟嘧磺隆的测定
,
其检出限分别达
到
5郾 62 伊 10
- 14
mol / L
和
1郾 01 伊 10
- 13
mol / L,
平均回
收率为
85郾 6%
和
76郾 6% 。
此外
,
纳米金也被用于
SPR
传感器增强信号
。 Matsui
等
[30]
在制备多巴胺
分子印迹复合物时加入胶体金颗粒
,
当待测物与印
迹膜结合时
,
印迹聚合物会发生溶胀
,
从而导致胶体
金颗粒间距离增多
,SPR
有相应信号的改变
。
为了提高传感器灵敏度以适应食品中污染物较
低的最低检出限
,
新型或复合型纳米材料正更多地
3
第
33
卷 第
4
期
摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇
王
摇
硕等
:
食品安全检测中分子印迹聚合物传感器技术的研究现状及展望
