组成图示
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传感器类型
综述或非传感器论文
检测对象
食品病原菌：弯曲杆菌（Campylobacter jejuni）、沙门氏菌（Salmonella spp.）、单核细胞增生李斯特菌（Listeria monocytogenes）、大肠杆菌（E. coli O157:H7）、金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）等；病原菌毒素：金黄色葡萄球菌肠毒素B（SEB）、李斯特菌溶素O（LLO）等。样品基质：肉、奶、蛋、蔬菜、海鲜、果汁等食品。
检测原理
综述中的生物传感器通常由生物识别元件与换能器组成。病原菌或毒素与固定抗体、核酸探针、酶、细胞或噬菌体发生特异性结合，引起界面折射率、电荷转移、质量、阻抗或光学性质变化。SPR 通过金膜表面抗原-抗体结合改变反射光角度；电化学方法通过酶催化或电子转移产生电流、电位、阻抗或电导变化；光学方法通过荧光、化学发光、Raman/FT-IR 指纹或光纤信号变化读出。信号强度随被测物浓度增加而增强。二级抗体、HRP 酶催化、纳米材料、PCR/RT-PCR 等可用于放大信号，提高低浓度病原菌检测能力。
检测灵敏度
综述论文，未报道单一传感器灵敏度；文中引用示例：LOD: 10^2–10^3 CFU/mL（SPR E. coli O157:H7）；LOD: 10^4 CFU/mL（SPR S. aureus）；LOD: 1.8×10^2 CFU/mL（光纤化学发光 E. coli O157:H7）；LOD: 81 CFU/mL（安培法 E. coli O157:H7）；线性范围: 10^2–10^7 CFU/mL（SPR Salmonella paratyphi）。
效应效果
综述指出传统培养法初筛需 2–3 天，确认需 7–10 天；李斯特菌标准法可需 7 天，弯曲杆菌阴性结果需 4–9 天、阳性确认需 14–16 天。免疫层析试纸条可在 20 min 内给出结果；SPR 检测约 30 min，光纤化学发光检测约 1.5 h，FT-IR 可在 60 s 内估计肉表面菌量。PCR 灵敏度高但成本高、操作复杂，且难以区分活菌与死菌。生物传感器具有快速、原位、实时和低成本潜力，但作者强调在成为真正可靠选择前仍需提高灵敏度、选择性、稳定性和实际食品基质适用性。
传感器的构成
- 综述对象：食品病原菌检测生物传感器，未报道单一器件构成
- 识别元件：抗体（antibody）、酶（enzyme）、核酸（DNA/PNA/aptamer）、细胞（cell）、分子印迹聚合物（MIP）、噬菌体（bacteriophage），用于特异性识别病原菌或毒素
- 换能层：金膜（gold）、电极（electrode）、光纤（optical fiber）、SPR/FT-IR/Raman 光学系统，用于将识别事件转为光、电或质量信号
- 信号标记：HRP、荧光素（fluorophore）、化学发光体系、纳米材料（nanoparticle/QD），用于产生或放大可测信号
- 样品基质：食品基质（肉、奶、蛋、蔬菜、海鲜、果汁等），病原菌或毒素经富集或直接检测
- 读出系统：光谱仪、电化学工作站、光度计、放大器与 PC，用于信号采集、显示与分析
中文摘要
食品安全是全球健康目标，食源性疾病对公共健康构成重大威胁，因此食品中微生物病原体的检测是预防与识别健康和安全问题的重要手段。传统标准细菌检测方法，如培养与菌落计数、免疫学方法和聚合酶链反应（PCR）方法，往往需要数小时甚至数天才能给出结果，难以满足快速检测需求。近年来，研究者关注快速检测方法的发展，生物传感器虽显示出潜力，但在成为真正可靠的选择前仍需进一步研发。新的生物分子技术正被开发用于食品病原体检测，以提高生物传感器的灵敏度和选择性，并使其快速、可靠、有效且适合原位分析。本文综述了微生物病原体检测领域，描述了传统方法、分析技术以及食品病原体检测、鉴定和定量方面的最新进展，重点讨论生物传感器。
英文摘要
Food safety is a global health goal and the foodborne diseases take a major crisis on health. Therefore, detection of microbial pathogens in food is the solution to the prevention and recognition of problems related to health and safety. For this reason, a comprehensive literature survey has been carried out aiming to give an overview in the field of foodborne pathogen detection. Conventional and standard bacterial detection methods such as culture and colony counting methods, immunology-based methods and polymerase chain reaction based methods, may take up to several hours or even a few days to yield an answer. Obviously this is inadequate, and recently many researchers are focusing towards the progress of rapid methods. Although new technologies like biosensors show potential approaches, further research and development is essential before biosensors become a real and reliable choice. New bio-molecular techniques for food pathogen detection are being developed to improve the biosensor characteristics such as sensitivity and selectivity, also which is rapid, reliable, effective and suitable for in situ analysis. This paper not only offers an overview in the area of microbial pathogen detection but it also describes the conventional methods, analytical techniques and recent developments in food pathogen detection, identification and quantification, with an emphasis on biosensors.