膠體金免疫層析技術在食品檢測中的應用分析

食品安全是關乎國計民生的重要議題，隨著食品生產和流通環(huán)節(jié)的日益復雜，對食品安全檢測技術的要求也越來越高。在眾多檢測技術中，膠體金免疫層析技術憑借其高效、快速、成本低廉的獨特優(yōu)勢，逐漸在食品快速檢測領域嶄露頭角。由此可見，進行相關研究具有較強的現(xiàn)實意義。

1.膠體金免疫層析技術的基本概念

1.1 膠體金免疫層析技術檢測的基本原理

膠體金免疫層析技術是一種將膠體金標記技術、免疫反應和層析技術相結合的快速診斷技術。其原理為以硝酸纖維素膜（NC膜）為固相載體，在NC膜的特定區(qū)域分別包被抗原或抗體，即檢測線（T線）和質控線（C線）。將含有待檢樣本（如血液、尿液等生物樣本）加到試紙條的樣本墊上，樣本中的水分使樣本溶解并在毛細作用下沿著試紙條向前移動。當樣本移動到結合墊時，預先固定在結合墊上的膠體金標記的抗體（或抗原）與樣本中的待測抗原（或抗體）特異性結合形成復合物。隨著液體繼續(xù)向前移動，該復合物移動到檢測線區(qū)域，若樣本中存在待測物，復合物就會與檢測線上的抗原（或抗體）發(fā)生特異性結合，形成金標抗體抗原抗體夾心復合物，聚集的膠體金顆粒呈現(xiàn)出肉眼可見的紅色條帶，表明檢測結果為陽性；若樣本中不存在待測物，檢測線處則不會出現(xiàn)紅色條帶，即為陰性結果。而質控線的作用是驗證整個檢測過程是否正常進行，無論樣本中是否有待測物，只要檢測操作正確，質控線都會出現(xiàn)紅色條帶，說明試紙條的檢測功能正常。

2.膠體金免疫層析技術的特點

2.1 操作方便

膠體金免疫層析技術的整個檢測過程不依賴大型、精密且昂貴的儀器。例如，基因測序需要專業(yè)的測序儀，高效液相色譜質譜聯(lián)用需要復雜的液相色譜和質譜設備。膠體金免疫層析技術僅需試紙條，以及移液器（用于準確加樣）、離心管（樣本前處理時使用）等簡單器材。在樣本前的處理中，該技術的前處理步驟較為簡單。以常見的食品檢測為例，若是檢測液態(tài)食品，只需簡單離心去除雜質后就可用于檢測；對于固態(tài)食品，如檢測水果中的農藥殘留代謝產物，通常將水果切碎、提取、離心取上清液即可，無需冗長復雜的化學提取、凈化等步驟。

同時，該技術上手難度不高，只需經過簡短的培訓就能快速掌握操作要點。培訓內容主要集中在樣本的正確采集與前處理、移液器的規(guī)范使用、試紙條的加樣操作以及結果判讀等基礎方面。例如，在農產品快檢站，工作人員經過短期培訓后，就能熟練運用膠體金免疫層析試紙條對農產品中的農藥殘留、獸藥殘留等進行快速檢測。

2.2 檢測效率高

傳統(tǒng)的檢測方法，如微生物培養(yǎng)法，需要將樣本接種在合適的培養(yǎng)基上，在特定的溫度和環(huán)境條件下培養(yǎng)數(shù)天，讓微生物生長繁殖到足夠數(shù)量才能進行觀察和鑒定。而膠體金免疫層析技術省去了繁瑣的培養(yǎng)過程。從樣本前處理到得出最終檢測結果，整個流程一氣呵成。以檢測食品中的大腸桿菌O157：H7為例，使用膠體金免疫層析試紙條，樣本前處理采用簡單的離心、提取等操作，整個過程為10分鐘左右，加上檢測等待時間，一般在30分鐘以內就能完成檢測，大幅縮短了檢測周期。

基于抗原抗體的特異性結合原理，膠體金標記的抗體與樣本中的目標抗原一旦接觸，就能在短時間內發(fā)生特異性結合反應。這種快速的結合反應是該技術檢測速度快的關鍵因素之一。當樣本加到試紙條上后，在毛細作用下，樣本中的目標物質與膠體金標記抗體迅速結合形成復合物，隨后復合物在試紙條上快速移動并與檢測線上固定的抗體結合顯色，整個反應過程在5-15分鐘內即可完成。

此外，與一些需要復雜數(shù)據(jù)分析和處理的檢測技術不同，膠體金免疫層析技術的結果通過試紙條上的顯色情況直接呈現(xiàn)。檢測人員在規(guī)定的等待時間后，無需進行復雜的數(shù)據(jù)計算，只要通過直接觀察試紙條上檢測線和質控線的顯色與否及顏色深淺，就能立即判斷檢測結果是陽性、陰性還是無效。

2.3 成本較低

構成膠體金免疫層析試紙條的主要材料包括硝酸纖維素膜、玻璃纖維、吸水紙以及塑料底板等。這些材料來源廣泛，價格相對低廉。例如，硝酸纖維素膜作為核心部件，其生產工藝成熟，大規(guī)模生產使得成本得以有效控制。同時，用于標記抗體的膠體金制備方法相對簡單，所需的氯金酸等原料價格較為穩(wěn)定且成本不高，降低了試紙條的整體生產成本。在此基礎上，試紙條的制造過程較為簡單，主要涉及將抗體等生物活性物質固定在相應的膜材上，以及組裝各個部件。相較于其他復雜的生物芯片或高端檢測試劑的生產，其生產設備和工藝要求較低，不需要巨額的設備投資和高昂的生產維護成本。

3.膠體金免疫層析技術在食品快速檢測中的具體應用

3.1 藥物殘留檢測

在食品中藥物殘留檢測中，膠體金免疫層析技術的檢測對象涵蓋各類食品中的多種藥物殘留，如畜禽產品中的抗生素（如青霉素、四環(huán)素、磺胺類藥物）、激素（如瘦肉精，即鹽酸克倫特羅、萊克多巴胺等）；水產品中的氯霉素、孔雀石綠；蔬菜水果中的農藥殘留（如有機磷、氨基甲酸酯類農藥）等。

藥物殘留的檢測流程具體為：一是樣本前處理。對于液態(tài)食品（如牛奶），一般只需簡單離心去除雜質后，即可作為檢測樣本。而對于固態(tài)食品（如肉類、蔬菜），則需要經過更復雜的處理。以“肉類檢測瘦肉精”為例，首先需要將肉樣剪碎，再加入適量的緩沖液進行勻漿，使藥物充分溶解到溶液中，然后離心取上清液作為檢測樣本。其次試紙條檢測操作。通過使用移液器準確吸取適量經過前處理的樣本溶液，均勻滴加到試紙條的樣本墊上，注意不要過量加樣，以免液體溢出影響檢測結果。加樣后，樣本在試紙條上開始層析流動，與結合墊、檢測線和質控線發(fā)生一系列免疫反應。此時需將試紙條放置在平穩(wěn)、干燥的環(huán)境中，再按照說明書規(guī)定的時間等待結果顯示，如5-15min。最后結果判讀。在規(guī)定時間內觀察，若試紙條上僅質控線（C線）顯色，檢測線（T線）不顯色，表明樣本中未檢測到目標藥物殘留，為陰性結果；若檢測線（T線）和質控線（C線）都顯色，無論檢測線顏色深淺，均判定為陽性結果，說明樣本中存在目標藥物殘留。如果檢測線顏色比質控線顏色淺，稱為弱陽性結果，提示樣本中藥物殘留量可能較低；若檢測線顏色與質控線顏色相近或更深，則為強陽性結果，表明藥物殘留量較高。此外，若質控線不顯色，無論檢測線是否顯色，都說明檢測過程存在問題，此次檢測結果無效，需要重新進行檢測。可能的原因包括試紙條過期、保存不當、加樣操作失誤等。

以“豬肉中磺胺類藥物殘留檢測”為例，首先準備磺胺類藥物殘留膠體金免疫層析檢測試紙條。然后，取適量新鮮豬肉樣品，切成小塊后放入勻漿器中，加入一定量的提取緩沖液進行勻漿。將勻漿液轉移至離心管中，以適當?shù)霓D速（如4000-5000轉/分鐘）離心10-15min，取上清液作為檢測樣本。接著，使用移液器吸取100-150μL的樣本上清液，緩慢滴加到試紙條的樣本墊上。將試紙條平放在桌面上，開始計時，等待10分鐘。最后，觀察試紙條上的顯色情況。若C線顯色，T線不顯色，則豬肉樣本中未檢測到磺胺類藥物殘留；若C線和T線都顯色，則表明豬肉樣本中存在磺胺類藥物殘留，需進一步根據(jù)檢測線顏色深淺初步判斷藥物殘留量的高低。

3.2 病原微生物檢測

膠體金免疫層析技術可利用膠體金顆粒的光學特性和免疫反應的特異性，通過層析過程，實現(xiàn)對食品中細菌、病毒等病原微生物的快速檢測，如細菌（如大腸桿菌O157：H7、金黃色葡萄球菌、沙門氏菌等）、病毒（如諾如病毒、甲型肝炎病毒等）、真菌（如黃曲霉等）及其毒素。這些病原微生物污染食品后，可能引發(fā)食物中毒、腸道疾病等健康問題，嚴重威脅消費者的身體健康。與傳統(tǒng)的檢測方法相比，膠體金免疫層析技術不僅操作簡便、快速，還極大地提高了檢測的安全性和環(huán)保性。

在檢測過程中，對于牛奶、果汁等液態(tài)食品，一般取適量樣品離心（通常3000-5000轉/分鐘，離心5-10分鐘），取上清液作為檢測樣本。對于固態(tài)食品（如肉類、蔬菜），處理相對復雜。以檢測肉類中的沙門氏菌為例，需將肉樣剪碎，并取2-5克放入無菌容器中，再加入適量（如5倍體積）的無菌生理鹽水，振蕩混勻后浸泡一段時間（如30分鐘），使細菌充分釋放到溶液中，然后離心取上清液。

在試紙條檢測中，只需使用移液器準確吸取適量經過前處理的樣本溶液（一般100-150μL），緩慢均勻地滴加到試紙條的樣本墊上。注意加樣過程中避免移液器頭直接接觸樣本墊，防止交叉污染。加樣后，將試紙條放置在平整、干燥的地方，讓樣本在試紙條上自然層析流動。按照試紙條說明書規(guī)定的時間等待結果顯示。在此期間，不要移動或晃動試紙條，以免影響檢測結果。然后，在規(guī)定時間內觀察，若試紙條上僅質控線（C線）顯色，檢測線（T線）不顯色，表明樣本中未檢測到目標病原微生物，為陰性結果。若檢測線（T線）和質控線（C線）都顯色，無論檢測線顏色深淺，均判定為陽性結果，說明樣本中存在目標病原微生物。如果檢測線顏色比質控線顏色淺，稱為弱陽性結果，提示樣本中病原微生物含量可能較低；若檢測線顏色與質控線顏色相近或更深，則為強陽性結果，表明病原微生物含量較高。

以檢測蔬菜中的大腸桿菌O157：H7為例，取適量蔬菜樣品，剪成小段后取5g放入無菌容器中，加入10倍體積的無菌生理鹽水，振蕩混勻，浸泡30分鐘。然后將混合液轉移至離心管中，3000轉/分鐘離心10分鐘，取上清液作為檢測樣本。接著，用移液器吸取100μL樣本上清液，緩慢滴加到試紙條的樣本墊上。將試紙條平放在桌面上，等待10分鐘后，觀察試紙條上的顯色情況。若C線顯色，T線不顯色，則蔬菜樣本中未檢測到大腸桿菌O157：H7。

3.3 生物毒素檢測

該技術可檢測多種生物毒素，常見的如黃曲霉毒素（在變質的糧油制品、堅果等食品中存在）、赭曲霉毒素（多見于谷物、咖啡豆等）、嘔吐毒素（常出現(xiàn)在小麥、玉米等谷物類食品）、伏馬毒素（主要存在于玉米及其制品）、河豚毒素（存在于河豚等有毒魚類體內）、麻痹性貝類毒素（在貝類海鮮中可能富集）等。這些生物毒素毒性較強，對人體健康危害大。

在檢測過程中，不同食品類型處理方式不同，對于固體食品，如檢測花生中的黃曲霉毒素，需將花生粉碎，加入適當?shù)奶崛∪軇ㄈ缂状妓旌先芤海袷幪崛∫欢螘r間（如30分鐘），使毒素充分溶解到溶液中，然后離心取上清液。對于液體食品，像檢測牛奶中的某些毒素，可直接取適量牛奶離心，去除雜質后取上清作為檢測樣本。然后，使用移液器準確吸取100-150μL經過前處理的樣本溶液，并緩慢、均勻地滴加到試紙條的樣本墊上。在此基礎上，需注意加樣量要準確，避免過多或過少影響檢測結果，且加樣過程中不要碰到樣本墊邊緣，防止液體溢出。最后在規(guī)定時間內觀察，若試紙條上僅質控線（C線）顯色，檢測線（T線）不顯色，表明樣本中未檢測到目標生物毒素，為陰性結果。

例如，在玉米中嘔吐毒素檢測中，第一，取適量玉米樣品，用研缽研磨成粉末狀。稱取2g玉米粉末放入離心管中，加入10mL甲醇水（如7：3）混合提取液，振蕩30分鐘，使嘔吐毒素充分溶解。然后以4000轉/分鐘離心15分鐘，取上清液。第二，用移液器吸取120μL上清液，緩慢滴加到試紙條樣本墊上。將試紙條平放在干凈的桌面上，計時10分鐘。第三，觀察試紙條顯色情況。若C線顯色，T線不顯色，玉米樣本未檢測到嘔吐毒素。

結束語

展望未來，隨著材料科學的進步、計算機模擬水平的提升和大數(shù)據(jù)分析技術的應用，膠體金免疫層析技術在食品快速檢測中的應用更加實用、切合實際。特別是在智能化、自動化的加持下，未來的食品安全快檢技術將更加依賴于精細化管理和智能化決策，由此開展的相關理論研究和實踐探索必須得到大力支持。

作者簡介

王艷平（1986.02-），女，漢族，河北唐山人，本科，食品藥品工程師；研究方向：食品安全日常監(jiān)管、執(zhí)法，食品安全快速檢測相關工作。