快速檢測技術(shù)在食品安全監(jiān)管中的作用
1.1快速檢測的定義
快速檢測沒有經(jīng)典的定義,而是一種約定俗成的概念。即:包括樣品制備在內(nèi),能夠在短時間內(nèi)出據(jù)檢測結(jié)果的行為稱之為快速檢測。
針對“短時間”,業(yè)內(nèi)已經(jīng)達成共識:若是理化檢測,能夠在2小時以內(nèi)得到結(jié)果,即可視為實驗室快速檢測方法;用于現(xiàn)場檢測能夠在30分鐘(少于10分鐘則比較理想)內(nèi)得到檢測結(jié)果,即可視為現(xiàn)場快速檢測方法;對于微生物檢測,在準確的前提下,與傳統(tǒng)檢測方法相比,可以“大幅度”縮短檢測時間,即可視為快速檢測方法。
現(xiàn)場快速檢測雖然不能作為最后的確證方法,但是在目前監(jiān)管分散、樣本分散以及樣本量不均的情況下,對樣本進行初步篩選,將可疑樣本進行儀器確證,可以大大提高檢測效率。對于食品生產(chǎn)企業(yè)、農(nóng)副產(chǎn)品批發(fā)市場、超市商場、餐廳或食堂的微生物及添加劑,畜禽屠宰點的獸藥殘留以及公共環(huán)境的微生物、急性中毒等,均可采用現(xiàn)場快速檢測方法進行日常監(jiān)測。
現(xiàn)場快速檢測的方法 目前,現(xiàn)場快速檢測方法主要分為生化試劑檢測類、膠體金檢測類、微生物紙片類和便攜儀器類。
生化試劑檢測方法是在經(jīng)典實驗室方法的基礎(chǔ)上簡化提煉而成,通過簡單的顏色對比即可判讀檢測結(jié)果,因而具有操作簡單、靈活多變的特點;膠體金檢測是利用膠體金作為示蹤標志物標記抗原抗體的一種免疫標記檢測技術(shù),具有操作簡便、判讀簡單和檢測靈敏的特點;微生物紙片是利用微生物孵育計
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用的固相載體是96孔聚苯乙烯酶標板,常用的酶是辣根過氧化物酶,常用的底物是鄰苯二胺和四甲基聯(lián)苯胺等。
3 免疫膠體金試紙
4 生物芯片
5 免疫芯片
免疫芯片是一種特殊的蛋白芯片,芯片上的探針蛋白可根據(jù)研究目的選用抗體、抗原、受體等具有生物活性的蛋白質(zhì)。芯片上的探針點陣,通過特異性免疫反應(yīng)捕獲樣品中的靶蛋白,然后通過專用激光掃描系統(tǒng)和軟件進行圖像掃描、分析及結(jié)果解釋,具有高通量、自動化、敏度高和多元分析等優(yōu)點。由于單克隆抗體具有高度的特異性及親和性,因此是一種比較好的探針蛋白,用其構(gòu)筑的芯片可用于檢測蛋白質(zhì)表達豐度及確定新的蛋白質(zhì)。
在免疫芯片的制作過程中,最關(guān)鍵的步驟是抗原或抗體的固定。根據(jù)固定原理可分為物理吸附法和共價結(jié)合法。物理吸附法簡便易行,但固定的抗原分子數(shù)少,在以后的洗滌過程中,固定分子容易脫落,影響結(jié)果的判讀。近年來免疫芯片的研制多采用共價結(jié)合法進行抗原或抗體的固定,常用的材料包括玻璃片、硅片、金片、聚丙烯酰胺凝膠膜、尼龍膜等[36]。在眾多的共價固定材料中,通常采用的是玻璃片及聚丙烯酰胺凝膠膜。采用聚丙烯酰胺凝膠膜固定抗原或抗體過程是通過光致聚合作用在玻璃片上制備眾多彼此分開的聚丙烯酰胺凝膠膜,然后用戊二醛進行膜的活化,活化膜上的醛基和抗原或抗體中的氨基反應(yīng)形成酰胺鍵,從而完成識別分子的固定,其優(yōu)點是固定的識別分子數(shù)量大,在其上進行的抗原抗體反應(yīng)近似于液相中的反應(yīng),反應(yīng)速度快,信號強。
在免疫芯片中常用的標記物有放射性同位素、酶、熒光物質(zhì)等,依據(jù)標記物的不同采用不同的檢測方法。采用放射性同位素標記抗原或抗體具有特異性強、敏感性高的優(yōu)點,但由于該方法放射性污染且需要專門的檢測設(shè)備,其應(yīng)用受到了一定的限制[39]。采用酶及熒光物質(zhì)(Cy3、Cy5)標記抗原或抗體具有敏感、簡便、快速的優(yōu)點,這兩種標記方法克服了放射性同位素標記法的不足,已成為免疫芯片中常用的標記物,抗原與抗體反應(yīng)結(jié)束后用掃描儀進行熒光信號的檢測。
4.2基因芯片檢測方法
基因芯片是指按照預(yù)定位置固定在固相載體上很小面積內(nèi)的千萬個核酸分子所組成的微點陣陣列。基因芯片技術(shù)由于同時將大量探針固定于支持物上,所以可以一次性對樣品大量序列進行檢測和分析;蛐酒夹g(shù)檢測水和食品中常見致病細菌及其毒素、真菌毒素、病毒、支原體、衣原體、立克次氏體等微生物戰(zhàn)劑,具有快速、準確、易于操作等優(yōu)越性,值得推廣應(yīng)用。
5 傳感器檢測技術(shù)
生物傳感器是將生物感應(yīng)元件的專一性與能夠產(chǎn)生和待測物濃度成比例的信號傳導(dǎo)器結(jié)合起來的一種分析裝置,與傳統(tǒng)的化學(xué)傳感器和離線分析技術(shù)(如HPLC或MS)相比,生物傳感器有著許多不可比擬的優(yōu)勢,如高選擇性、高靈敏度、較好的穩(wěn)定性、低成本、可微型化、便于攜帶、可以現(xiàn)場檢測等,它作為一種新的檢測手段正迅猛發(fā)展。根據(jù)生物識別元件和生物功能膜的不同,生物傳感器可分為酶傳感器、免疫傳感器、微生物傳感器、組織傳感器、細胞器傳感器、類脂質(zhì)膜傳惑器、DNA雜交傳感器等。在現(xiàn)場快速檢測領(lǐng)域,生物傳感器檢測技術(shù)與比色、免疫膠體金試紙、ELISA等檢測方法相比還未得到普遍應(yīng)用。
6 便攜式色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀
7 生物學(xué)發(fā)光檢測法
生物學(xué)發(fā)光檢測法利用細菌細胞裂解時會釋放出三磷酸腺苷(ATP),使用熒光蟲素和熒光蟲素酶可使之釋放出能量產(chǎn)生磷光,光的強度就代表ATP的量,從而推斷出菌落總數(shù)。
1.5快速檢測的意義
1.實驗室設(shè)置數(shù)量有限:食品在生產(chǎn)、儲存、運輸及銷售等各個環(huán)節(jié),都有可能受到污染,需要多部門、多環(huán)節(jié)來加以監(jiān)控。而實驗室的建設(shè)成本較大、設(shè)置數(shù)量有限,滿足不了實際需求,由此需要便攜式的快速檢測設(shè)備、試材來實施快速檢測行為。
2.實驗室的樣品檢測數(shù)量有限:由于實驗室更加著重于終端產(chǎn)品的檢測,難以滿足對大量樣品以及對食品原料、生產(chǎn)環(huán)節(jié)衛(wèi)生狀況等進行適時監(jiān)測,由此需要快速檢測行為,將一旦超標需要復(fù)檢的樣品送實驗室做進一步檢測。
3.實驗室的樣品檢測周期較長:對于許多食物如蔬菜、豆?jié){、快餐等等,如果送實驗室檢測,在還沒有得到檢測報告之前就已過食用期或已銷售待盡了。為保障此類食品的食用安全性,比較好的措施即是快速檢測。
4.實驗室的樣品檢測費用較高:許多廉價、普遍食用而又容易出問題的食物如集貿(mào)市場出售的食物,要用成百上千倍的檢測費用由實驗室來全面保障食用者的安全是不現(xiàn)實的,而快速檢測則是一種可行的補充行為。
5.實驗室的工作量較大:有些物質(zhì)如色素,己知的就有三千多種,要想?yún)^(qū)分哪些是食用色素、哪些是非食用色素,要用常規(guī)的方法檢測其工作量是相當大的,為了減輕工作強度,提高工作效率,需要快速檢測加以篩選定性,條件許可時再加以定量。
6.社會的發(fā)展需要快速檢測:隨著生活水平的提高,人們的
食品安全意識越來越強。隨著國家財力的增長,政府在保障百姓飲食安全上的投入越來越多。按說,社會進步了,食品應(yīng)該越來越安全了,可我們看到和聽到的 ……(未完,全文共9696字,當前僅顯示2648字,請閱讀下面提示信息。
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