生物傳感器在食品污染檢測中的應(yīng)用

近年來，食品污染是越來越嚴(yán)重，一些生物和化學(xué)污染現(xiàn)象更明顯，這些對關(guān)于食品污染物的檢測方法和技術(shù)等提出了更高的要求。生物傳感器是一個(gè)現(xiàn)代化的食品檢測儀器，它主要通過酶、細(xì)胞器等免疫制劑生物識別元素相應(yīng)的生化反應(yīng)，集成了現(xiàn)代電子科技和生物的相關(guān)技術(shù)，以保證食品安全。本文首先對生物傳感器進(jìn)行詳細(xì)的概述，其次基于生物傳感器在食品污染檢測中的應(yīng)用進(jìn)行了分析，最后進(jìn)行小結(jié)。

目前，食品質(zhì)量安全問題開始受到社會(huì)各界的高度重視，過去那種常見的化學(xué)檢測很難真正滿足食品檢測的需要。在這種需求的背景下，很多方便、精確、并且節(jié)約成本的檢測方法被人們發(fā)現(xiàn)推廣，廣泛應(yīng)用于食品安全檢查工作，生物傳感器是一種更快速、敏感的檢測儀器，直接已經(jīng)成為食品快速檢測技術(shù)的主要研究方向。生物傳感集成現(xiàn)代電子技術(shù)和生物技術(shù)為一體，是一種新的高科技產(chǎn)品，它的應(yīng)用有著非常深遠(yuǎn)的意義。

生物傳感器的概述

生物傳感器包含了現(xiàn)代科技技術(shù)，是一種標(biāo)志性的技術(shù)，在采用傳感技術(shù)領(lǐng)域的所有功能中發(fā)揮重要作用，成為現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要支柱。生物傳感器主要是生物傳感元素特有的敏感性和特異性，于傳導(dǎo)的組合，并通過各種生物材料和代謝產(chǎn)品專門用于探測和識別的生物化學(xué)。生物傳感器被廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)和食品信息的測試方面，將檢測和分子識別的特異性檢測的元素有效結(jié)合后進(jìn)入生物活性物質(zhì)，產(chǎn)生化學(xué)和物理反應(yīng)，因此使用傳感器將其轉(zhuǎn)換為定量，可以處理多種信號類型，然后通過電路進(jìn)行處理，最終實(shí)現(xiàn)對測量對象的有效檢測。

從結(jié)構(gòu)商看，生物傳感器包括識別部件和轉(zhuǎn)換部件。識別部件主要是生物個(gè)體細(xì)胞、生物體分析等，轉(zhuǎn)換部件主要為輔助部件，完成系統(tǒng)測量功能。生物傳感器有很多特點(diǎn)，操作簡單，選擇性好，可重復(fù)使用，檢測成本低，費(fèi)用廉價(jià)。

生物傳感器在食品污染檢測中的應(yīng)用

食品微生物的檢測。食品安全檢查非常復(fù)雜，生物傳感器的使用可以大大提高檢測速度和靈敏度分析，使整 個(gè)測試過程非常簡單。利用生物傳感器檢測的食品，其中包含幾個(gè)測試操作，微生物檢測是非常重要的，因?yàn)槲⑸锂a(chǎn)生的毒素本身造成嚴(yán)重威脅食品安全的，有很多食物中毒事件發(fā)生的原因都與微生物脫離不了關(guān)系，食品中微生物可以被生物傳感器良好的監(jiān)測。近年來，國內(nèi)外學(xué)者通過基因芯片分析致病細(xì)菌的食物，來檢測和識別各種特定的菌株，然后通過設(shè)計(jì)通用引物的方式擴(kuò)張?jiān)黾恿思?xì)菌核糖體，直接放大和包含探測器的低密度芯片雜交，進(jìn)行檢查的目的，從而發(fā)現(xiàn)檢測各種各樣的微生物。

食品藥物殘留的檢測。近年來，人們對食品的健康和安全觀念是越來越重視，農(nóng)藥和獸藥殘留在食物中引起人們更多的關(guān)注和擔(dān)憂，所以藥物殘留快速檢測食品已成為研究的發(fā)展方向。能充分利用生物傳感器，基于免疫原理的食品進(jìn)行藥物殘留檢測工作，比如用單克隆抗體蛋白的方法將其固定在壓電晶體上的金電極表， 而被檢測物中的莠去津所具備的吸附效果將導(dǎo)致石英晶體振蕩頻率的明顯變化。因此根據(jù)頻率的變化來檢測的濃度測試材料，測試的下限可達(dá)到1.5ng/ml。通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)， 將莠去津固定在壓電晶體上測試的下限可以達(dá)到0.025ng/ml的標(biāo)準(zhǔn)。

食品激素的檢測。通常在一些肉類食物更多的積累和殘留激素，采取這種激素檢測方法主要是免疫的方法。酶聯(lián)免疫吸附是一個(gè)極為重要的方式之一，是主要利用抗原和抗體的特異性免疫反應(yīng)，通過酶催化來檢測食品中激素殘留。國內(nèi)研究檢測食品中激素的殘留產(chǎn)生了一個(gè)更顯著的影響，相關(guān)研究人員根據(jù)競爭酶免疫反應(yīng)的原則設(shè)計(jì)出食物激素殘留檢測傳感器，傳感器也成為乙烯雌酚傳感器。直接對酶標(biāo)乙烯雌酚和抗體兩者的結(jié)合率進(jìn)行檢測，即可得出食品當(dāng)中所包含的乙烯雌酚的具體含量。

總之，科技發(fā)展的步伐為生物傳感器的研究和開發(fā)提供了巨大的發(fā)展機(jī)遇，各種新型生物傳感器系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于人們的生活，尤其是在醫(yī)藥、食品和基因檢測等方面所扮演的角色越來越重要。生物傳感器技術(shù)應(yīng)用在食品污染檢測中，能有效地保護(hù)食品安全健康，對人的健康具有重要意義。

作者簡介：劉歡（1984—），男，湖北孝感人，德國注冊釀造師，湖北輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師，研究方向：微生物檢測，啤酒釀造，生物發(fā)酵。