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
大肠杆菌O157:H7（Escherichia coli O157:H7）、沙门氏菌（Salmonella enterica）、单核细胞增生李斯特菌（Listeria monocytogenes）、空肠弯曲菌（Campylobacter jejuni）、志贺样毒素（Shiga-like toxin）；样品基质：肉/牛肉、鸡蛋/蛋液、芽菜、食品匀浆
检测原理
代表性IMB-TRF/DELFIA流程中，食品样品先经富集培养、过滤或免疫磁珠前处理，以去除基质干扰并浓缩目标病原菌。抗体修饰的免疫磁珠（IMB）通过抗原-抗体识别事件特异性结合目标菌，磁分离后形成浓缩的IMB-病原菌复合物。随后加入镧系螯合物标记的检测抗体，形成夹心结构；DELFIA增强液使原本弱荧光的镧系螯合物在保护性胶束内转化为高荧光螯合物，实现1–10^7倍信号放大。脉冲激发后，镧系延迟荧光在背景荧光衰减后仍可被检测，TRF读数仪按不同镧系标签（Eu、Sm、Tb、Dy）通道读取计数率（CPS），信号强度随目标菌或毒素浓度增加而升高，从而实现多路复用定量检测。
检测灵敏度
LOD: <1 CFU g−1（IMB-TRF，肉/芽菜，37°C富集4.5 h）；LOD: ~0.25 CFU g−1（LRF过滤后直接涂布）；LOD: 5 to 50 pg ml−1（志贺样毒素，TRF）；LOD: approximately 10^7 cells ml−1（S. enterica serovar Typhimurium，微孔板抗体微阵列）；LOD: approximately 10^6 cells ml−1（E. coli O157:H7，微孔板抗体微阵列）；线性范围: 1 × 10^2 to 1 × 10^9 cells ml−1（微阵列响应曲线）；蛋白生物分子检测水平: 0.1 to 100 ng ml−1
效应效果
综述指出IMB-TRF具有较高灵敏度和特异性，可检测肉和芽菜中<1 CFU g−1的大肠杆菌O157:H7、沙门氏菌，以及5–50 pg ml−1志贺样毒素；96孔TRF读数仪可同时读取Eu、Sm、Tb、Dy四种镧系标签，配合可编程磁珠浓缩仪实现高通量。图3中两次独立测量平均偏差±5%，未接种牛肉背景为1179 CPS。微孔板抗体微阵列对沙门氏菌和O157:H7的检出限分别约10^7和10^6 cells ml−1，离心增强捕获可改善约两个数量级并缩短约3倍时间；蛋白生物分子检测水平通常为0.1–100 ng ml−1。作者认为这些方法有望在<2 h内同时筛查96个样品和>100种分析物，替代耗时的平板培养。
传感器的构成
- 反应/检测基底：96孔微孔板或反应管，用于样品与磁珠孵育、磁分离及高通量检测
- 捕获/浓缩层：抗体修饰免疫磁珠（IMB），超顺磁珠表面偶联抗病原菌抗体，用于从食品基质中捕获并浓缩目标菌
- 识别元件：单克隆/多克隆抗体、噬菌体展示单链可变片段（scFv）或适配体，用于特异性结合病原菌或毒素
- 信号标记物：镧系螯合物标记抗体（Eu、Sm、Tb、Dy），用于时间分辨荧光（TRF）/DELFIA检测
- 信号放大层：DELFIA增强液，使镧系螯合物形成高荧光螯合物，放大荧光信号1–1000万倍
- 读出平台：96孔TRF读数仪，同时读取不同镧系标签的延迟荧光
中文摘要
食品中病原菌和/或其毒素的偶然污染是公共健康和全球经济面临的严重威胁。在食品生产、加工和分销的各个环节，都必须快速确定食品中是否存在病原菌和毒素。生产者、加工者、监管机构、零售商和公共卫生专业人员需要简单且成本有效的方法，在大量食品样品中检测不同菌种或血清型的细菌及相关毒素。本综述针对以更快、更简便的生物传感器方法替代传统微生物平板培养的需求，重点讨论高通量、多路复用技术。这些技术能够以快速连续的方式同时检测大量样品中的多种食品相关分析物，主要对象为病原菌和/或毒素。
英文摘要
Incidental contamination of foods by pathogenic bacteria and/or their toxins is a serious threat to public health and the global economy. The presence of food-borne pathogens and toxins must be rapidly determined at various stages of food production, processing, and distribution. Producers, processors, regulators, retailers, and public health professionals need simple and cost-effective methods to detect different species or serotypes of bacteria and associated toxins in large numbers of food samples. This review addresses the desire to replace traditional microbiological plate culture with more timely and less cumbersome rapid, biosensor-based methods. Emphasis focuses on high-throughput, multiplexed techniques that allow for simultaneous testing of numerous samples, in rapid succession, for multiple food-borne analytes (primarily pathogenic bacteria and/or toxins).