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生物傳感器在食品安全檢測(cè)中的應(yīng)用與展望

文檔作者：劉皓文檔來(lái)源：天津現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)學(xué)院		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2025年07月07日
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102 食品安全導(dǎo)刊 2015年3月
Technology
科技
工藝技術(shù)
1 對(duì)生物傳感器的原理進(jìn)行分
析
一般來(lái)說(shuō)，生物傳感器本質(zhì)上屬
于一種通過(guò)生物學(xué)原理或者生物因子
來(lái)對(duì)相關(guān)化合物進(jìn)行檢測(cè)或者計(jì)量的
一種裝置。另外，生物傳感器的主要
構(gòu)成元件是信號(hào)轉(zhuǎn)換的元件以及不同
的生物識(shí)別元件。信號(hào)轉(zhuǎn)換元件主要
包括半導(dǎo)體、電化學(xué)的電極、熱敏元
件以及光學(xué)元件等。而識(shí)別元件主要
包括動(dòng)植物的組織、細(xì)胞、抗體、酶
以及基因等。組成部分不容的生物傳
感器有著不同的命名，可由分子識(shí)別
元件以及轉(zhuǎn)換器部件分類。這其中包
含的基本性原理是：有效結(jié)合分子的
識(shí)別元件以及待測(cè)物質(zhì)，這就會(huì)發(fā)生
一定的生物化學(xué)反應(yīng)，可以定量處理
的電、光等信號(hào)通過(guò)這些化學(xué)反應(yīng)所
產(chǎn)生的一些生物學(xué)信息由信號(hào)轉(zhuǎn)換器
進(jìn)行轉(zhuǎn)化，之后，儀表放大并輸出這
些信號(hào)，進(jìn)而能夠?qū)崿F(xiàn)分析檢測(cè)的最
后目的。在現(xiàn)代的科學(xué)技術(shù)的發(fā)展當(dāng)
中生物傳感器屬于一個(gè)非常重要的成
果，在食品安全檢測(cè)中有著非常重要
的作用。
2 分析生物傳感器在食品安全
檢測(cè)當(dāng)中的實(shí)際應(yīng)用
2.1 分析微生物檢測(cè)
現(xiàn)階段，開(kāi)發(fā)研制出了DNA 分析
微型傳感器，并投入了實(shí)際的使用，
對(duì)于食品來(lái)源疾病的相關(guān)具體細(xì)菌類
型能夠做出迅速準(zhǔn)確的判斷與分析，
在很大程度上減少了在產(chǎn)品召回的損
失可能產(chǎn)生的法律糾紛。在DNA 檢測(cè)
方面，新傳感器可以通過(guò)特殊探頭檢
測(cè)到細(xì)微的DNA 片斷。例如，在檢測(cè)
中能夠使用有著比較特殊類型的DNA
片斷具有的探頭來(lái)對(duì)蛋黃醬樣品當(dāng)中
的沙門(mén)氏菌進(jìn)行有效的確定。
2.2 分析藥物殘留檢測(cè)
近年來(lái)，對(duì)于生物傳感器在農(nóng)、
獸藥殘留檢測(cè)應(yīng)用的研究在國(guó)內(nèi)外學(xué)
者中的重視程度越來(lái)越高。研制并且
開(kāi)發(fā)生物傳感器能夠有效豐富檢測(cè)農(nóng)
藥殘留的手段，能夠?qū)z測(cè)過(guò)程的具
體響應(yīng)時(shí)間進(jìn)行有效的縮短，能夠在
很大程度上提高高測(cè)量靈敏度以及半
自動(dòng)化的具體程度。檢測(cè)獸藥以及農(nóng)
藥殘留的相關(guān)傳感器有著比較多的應(yīng)
用，我們最為常用的一種是酶?jìng)鞲衅鳎?
對(duì)于那些有著有限數(shù)目的環(huán)境污染物
只能有單酶?jìng)鞲衅鳒y(cè)定，為增加可測(cè)
分析物的數(shù)目，可通過(guò)一個(gè)生物傳感
器上偶聯(lián)幾種酶促反應(yīng)。目前，乙酰
膽堿酯酶類傳感器是研究較多的一類
傳感器，其原理為乙酰膽堿在相關(guān)的
傳感器當(dāng)中利用化學(xué)物質(zhì)所具有的催
化作用，將其水解為乙酰以及膽堿。
同時(shí)，已經(jīng)研制成功了一種快速并簡(jiǎn)
易測(cè)定有機(jī)磷農(nóng)藥的生色基片以及酶
片，對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)更加的適用。
2.3 分析食品添加劑檢測(cè)
一般來(lái)講，食品添加劑對(duì)于食品
業(yè)的發(fā)展有著非常重要的作用，然而，
食品添加劑也存在著兩面性，添加劑
過(guò)量的使用會(huì)在一定程度上危害人體
的健康。現(xiàn)階段，有的對(duì)食品添加劑
進(jìn)行檢測(cè)的生物傳感器已經(jīng)被研制開(kāi)
發(fā)出來(lái)。亞硝酸鹽在一些存放過(guò)久的
熟蔬菜、蔬菜制品和泡菜中具有一定
的含量，目前，通過(guò)研究表明其具有
潛在的致癌作用，并可導(dǎo)致嬰兒高鐵
血紅蛋白血癥。其中，亞硝酸鹽的檢
測(cè)利用部分利用光生物傳感器原理進(jìn)
行，其檢測(cè)下限為0．93mol/L，完全
滿足相關(guān)的限定標(biāo)準(zhǔn)。例如某傳感器
摹于絡(luò)合沉淀凝膠法把啞硝酸鹽還原
酶在光纖其中一端的町控微孔玻璃珠
上進(jìn)行固定，按照酶與亞硝酸鹽進(jìn)行
一定接觸時(shí)引起的分光變化與亞硝酸
鹽的濃度在一定范圍內(nèi)呈線性關(guān)系，
從而實(shí)現(xiàn)對(duì)亞硝酸鹽的定量檢測(cè)。此
外還有一些傳感器利用卟啉微電極町
檢測(cè)食品中的業(yè)硝酸鹽，在保證方面
快捷的同時(shí)，還具備較高的準(zhǔn)確度。
此外，一種名為高效液相色譜(HPLC)
技術(shù)的手段成本較低、操作簡(jiǎn)便、靈
敏度高、重復(fù)好、結(jié)果準(zhǔn)確可靠，是
一種相對(duì)先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)，在食品添
加劑和生物毒素的定量檢測(cè)和分析中
應(yīng)用廣泛。
2.4 分析生物毒素檢測(cè)
通常情況下，生物毒素比較少就
會(huì)在一定程度上發(fā)生中毒效應(yīng)，所以，
在食品的檢測(cè)當(dāng)中檢測(cè)生物毒素有著
非常重要的一個(gè)作用。現(xiàn)階段，有著
相對(duì)比較多的對(duì)于蓖麻毒素傳感器的
相關(guān)研究。對(duì)于肉毒毒素A 和金黃色
葡萄球菌腸毒素A 的檢測(cè)中利用抗原-
抗體反應(yīng)和熒光標(biāo)記方法制得的生物
傳感器，效果相對(duì)較好。
2.5 分析食品鮮度檢測(cè)
目前，對(duì)生物的觸覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)以及
視覺(jué)等感覺(jué)器官進(jìn)行代替的生物傳感
器，也就是仿生傳感器的研究是生物
傳感器研究中的重要內(nèi)容之一。以美
國(guó)某科研小組現(xiàn)在進(jìn)行開(kāi)發(fā)的是近似
呼氣測(cè)醉器的一種工具，該儀器有著
生物傳感器在食品安全檢測(cè)中的應(yīng)用與展望
劉　皓　天津現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)學(xué)院
摘　要：近年來(lái)，食品安全受到人們的高度重視，而食品安全問(wèn)題頻繁發(fā)生。隨著科學(xué)技術(shù)的逐漸進(jìn)步，有了不斷先
進(jìn)的食品安全的相關(guān)檢測(cè)手段，在這當(dāng)中，生物傳感器技術(shù)有著非常強(qiáng)的特異性、比較快的反應(yīng)速度以及相對(duì)比較低的成本，
對(duì)于食品檢測(cè)有著非常重要的作用。在本文中，對(duì)生物傳感器的原理進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹，并分析探討了食品的安全檢測(cè)當(dāng)
中生物傳感器的實(shí)際應(yīng)用以及未來(lái)的展望。
關(guān)鍵詞：食品的安全檢測(cè)；生物傳感器技術(shù)；原理；應(yīng)用；展望
Mar 2015 CHINA FOOD SAFETY 103
工藝技術(shù)
非常靈敏的反應(yīng)，其中有很多由模仿
人類鼻子內(nèi)及呼吸道其他部位的接受
器制成的傳感器。此類傳感器經(jīng)過(guò)調(diào)
試可以通過(guò)辨別氣味，鑒定食品特別
是水產(chǎn)品的鮮度。此外還有很多檢測(cè)
技術(shù)，例如結(jié)合生物技術(shù)和傳感技術(shù)，
檢測(cè)魚(yú)肉鮮度。
3 總結(jié)及展望
生物傳感器技術(shù)涉及科學(xué)領(lǐng)域較
多，對(duì)于未來(lái)食品安全檢測(cè)中起到越
來(lái)越重要的作用。其中微型化、智能
化、集成化以及方便快捷是生物傳感
器的主要發(fā)展方向，目前，有效開(kāi)發(fā)
出有著較低的成本、比較高的靈敏度、
高壽命以及比較高的精確性的生物傳
感器是食品安全檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步
發(fā)展的一個(gè)非常重要的方向以及任務(wù)。
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