Selective Detection of
本研究开发了一种基于微线的电化学免疫传感器(MEI传感器),用于食品和环境样品中潜在有害细菌的快速检测与鉴定。该传感器以镀金钨微线为工作电极,依次涂覆聚乙烯亚胺(PEI)、单壁碳纳米管(SWCNT)悬浮液、链霉亲和素、生物素化抗体和牛血清白蛋白(BSA),并结合介电泳(DEP)实现细菌富集。优化后的双层SWCNT和5% BSA可增强...
本研究开发了一种基于微线的电化学免疫传感器(MEI传感器),用于食品和环境样品中潜在有害细菌的快速检测与鉴定。该传感器以镀金钨微线为工作电极,依次涂覆聚乙烯亚胺(PEI)、单壁碳纳米管(SWCNT)悬浮液、链霉亲和素、生物素化抗体和牛血清白蛋白(BSA),并结合介电泳(DEP)实现细菌富集。优化后的双层SWCNT和5% BSA可增强...
在第四次工业革命背景下,高灵敏度传感器在诊断与食品评估中具有重要价值。生物传感器可快速检测特定生物材料的存在与浓度,纳米材料如纳米线、碳纳米管和纳米金属推动其微型化与性能提升。纳米生物传感器用于食品评估和体内测量,具有快速诊断、高灵敏度与高选择性、成本低等优势。碳纳米管(CNT)因敏感电学特性,可用作电化学生物传感器中的电子转移介质...
食用被单核细胞增生李斯特菌污染的食品可致李斯特菌病,住院率约94%,死亡率最高可达30%,因此美国食品安全监管机构对该菌实行零容忍。然而低浓度检测常需增大样品量或培养富集。此前已开发一种流通式免疫电化学传感器,可在1 L体积中无需富集检测大肠杆菌O157:H7。本研究进一步扩展该平台,使其能够检测单核细胞增生李斯特菌,并引入基于寡核...
生物传感器被认为是快速检测食品中食源性病原菌的新方法。生物传感器由生物检测材料与化学或物理换能器组成,可将生物、化学或生化信号转换为可测量的电信号。本综述旨在评价多种传感技术在食品产品中检测食源性病原菌的有效性,并讨论该技术工业化应用的标准。文章总结了理想生物传感器的基本组成与要求、主要类型及其在食品工业中的应用,并重点详述了食品安...
本文报道了一种简便、无标记且高灵敏的侧流层析试纸条(LFS)生物传感器,用于食品病原菌检测。该方法创新性地将革兰氏染色与直接免疫反应引入LFS体系:目标细菌可经结晶紫(CV)一步染色而被直接标记,避免了传统纳米探针标记和配对抗体夹心免疫的复杂步骤;高特异性单克隆抗体保证选择性。以肠炎沙门氏菌(S. Enteritidis)为模型,优...
本研究开发了一种全核酸构建的生物传感器,将通用阻断连接子重组酶聚合酶扩增(UBLRPA)与肽核酸(PNA)基侧流层析装置(PLFD)相结合,用于食品病原菌的超灵敏检测。在预扩增阶段,利用通用连接子(UL)和 C3 间隔阻断子,使重组酶聚合酶扩增在特定无碱基位点终止,从而将双链扩增产物转化为带有 UL 的单双链 DNA 产物。在信号识...
食品中不安全水平微生物的存在日益成为经济与公共卫生问题,亟需沿食品链从生产到消费进行快速检测。传统微生物计数准确且成本低,可判断存在与活力,但耗时长、采样具破坏性,并需专业人员及生物安全设施。PCR等分子技术显著提升了分析能力,缩短了检测时间,提供定量数据与菌株特异性,部分方法还可区分细胞活力。新兴纳米传感器/生物传感器领域已展示多...
噬菌体基磁弹性(ME)生物传感器近年来被研究为食源性病原体的原位、实时、无线直接检测方法。本文报道了一种用于检测新鲜菠菜叶上鼠伤寒沙门氏菌(Salmonella Typhimurium, S. Typhimurium)的ME生物传感器方法。作者依据美国FDA《细菌学分析手册》建立了从污染菠菜叶中获取浓缩沙门氏菌悬液的操作流程,并比较...
细胞间通讯或群体感应(QS)可诱导生物膜形成并调控多种毒力因子,是食品安全和生物膜相关感染的重要问题。本研究以紫罗兰色慢杆菌(C. violaceum)作为生物报告菌,采用琼脂扩散法和结晶紫染色法评价草果(Amomum tsaoko)乙醇-水提取物(0.5–4 mg/mL)的抗群体感应和抗生物膜活性。结果显示,提取物得率为11.33...
本研究基于石英晶体微天平(QCM)传感器平台,开发用于检测食品病原菌空肠弯曲杆菌(Campylobacter jejuni)的免疫传感器。研究考察了兔多克隆抗体和商品化小鼠单克隆抗体,分别构建直接法、夹心法以及金纳米粒子(AuNPs)放大夹心法。以兔多克隆抗体为捕获抗体、与AuNPs偶联的抗体为检测抗体的夹心法灵敏度最高,在溶液中检...
准确检测食源性病原菌的瓶颈在于从复杂食品基质中分离目标分析物。现有样品前处理方法繁琐、耗时,因此需要用户友好的系统。作者构建了手持式病原富集装置(PED),包含生长腔、过滤器和离子交换柱,可将细菌直接输送至检测平台。以大肠杆菌O157:H7、沙门氏菌enterica和单核细胞增生李斯特氏菌为模型病原菌,以菠菜、碎牛肉、热狗和鸡蛋为模...
食品病原菌常引起食源性疾病,因此需要快速识别细菌来源以控制其传播和疫情。预富集培养或直接在琼脂平板上培养是标准微生物学方法。本综述更新了核酸检测之外的替代分子方法,用于物种鉴定。基于生物传感器的方法依赖抗体、适配体或高亲和力配体对抗原靶标或受体的识别;捕获的抗原可通过抗体或高亲和力、高特异性识别分子直接/间接检测。文章讨论了多种检测...
食品安全中快速早期检测食品污染是质量控制的关键。生物传感器是新兴研究领域,DNA生物传感器识别检测相对较新。本研究建立了一种基因组DNA生物传感器系统,固定探针和捕获探针分别修饰巯基和氨基,与目标DNA互补。固定和杂交后形成固定DNA–目标DNA–捕获DNA–PbS纳米颗粒三明治结构,用于检测致病菌金黄色葡萄球菌(Staphyloc...
本文报道了一种用于快速检测和计数食品或水样中微生物的微型生物传感器系统。该系统采用高灵敏阻抗生物传感器阵列,监测分散在琼脂培养基上的细菌菌落生长。使用时,将含菌样品接种于琼脂层上方,通过多路复用网络连续测量芯片不同位置培养基的电学性质,并记录、与基线信号比较。不同传感器位置的信号变化可揭示样品中细菌的存在及其菌落在生物芯片上的空间分...
本研究开发了一种基于压电生物传感器—石英晶体微天平(QCM)的活菌富集与检测系统,用于检测活的O157:H7型大肠杆菌(Escherichia coli O157:H7)。在循环流QCM系统中,先将E. coli O157:H7捕获抗体固定在QCM晶片表面。含目标菌的样品与10 mL脑心浸液(BHI)肉汤一起在系统中循环18 h,使...
本文报道了一种用于检测活大肠杆菌O157:H7的金叉指微电极(IME)阻抗生物传感器。该传感器采用光刻技术制备,电极表面固定抗E. coli IgG抗体,通过抗体/抗原结合而非细菌生长来监测阻抗变化。在100 Hz–10 MHz频率范围内记录阻抗,剂量响应工作范围为2.5×10^4–2.5×10^7 CFU/mL。时间响应研究表明,...
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...
本文报道了一种用于检测食品病原菌嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)的电化学 DNA 杂交生物传感器。该菌为新兴食品危害,可产生细胞毒性肠毒素气溶素(aerolysin)。传感器识别层由巯基化单链 DNA 探针(ssDNA)与巯基乙醇(MCE)、巯基己醇(MCH)或巯基壬醇(MCN)组成的混合自组装单分子层(SA...
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...
基于细胞的生物传感器被提议作为毒性物质的功能型检测器。本研究报道利用暹罗斗鱼(Betta splendens)色素细胞,特别是红色素细胞(erythrophore cells),检测食品相关病原菌。通过枯草芽孢杆菌属评估,红色素细胞反应可区分致病性蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)与非致病性 B. cereus Δplc...