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食品安全快速筛查、在线质控和现场速测技术与设备展望(一)
发布时间:2011-08-25   点击次数:3283次

   对于食品安全快速筛查、在线质控和现场速测的仪器设备,国内多数业内人士的认识都存在一定的误区,即将在线质控技术归于快速检测技术,或对在线质控技术与设备没有足够认识。实际上依据食品安全检测技术与设备应用场合的不同,可分为食品安全快速筛查、在线质控和现场速测技术与设备。
    快速筛查仪器设备,如色谱质谱联用仪在发达国家颇受重视,主要用于进出口检验领域。为了达到更高的通量,发达国家通过加大研发投入,不断提升色谱质谱联用仪的灵敏度、速度,降低检测限,如一次可以检测数百种残留物及其代谢物的多残留分析技术与仪器在国外已经成为主流。此外,一天可以检测数千份样品的生物芯片系统以及以SPR为代表的生物传感器系统等更被视为未来快速筛查仪器的发展方向。
    在线质控技术与设备主要用于规模化的食品生产现场,在发达国家,由于食品生产规模化程度高,对生产现场质量控制技术与仪器有着很大的需求,所以在线质控技术与设备在发达国家非常受重视。而实际上,不管是快速筛查设备还是在线质控设备,都是由之前描述的诸多通用仪器派生或衍生而来。
    除此以外,就是大家所熟悉的现场快速检测仪器,在发达国家,由于食品企业自律意识强,法律执行力度大,目前对此关注程度较低。我国则不同,由于农产品、食品的生产和供给渠道多、数量大、规模小、分散、复杂,人口与消费人群众多且法治和自律意识较弱.因而导致安全问题多发。除了环保和生产条件等因素外,大多源于农药、兽药和添加剂等的违用、滥用。
    由于样品前处理耗时,检测仪器昂贵、复杂、通量低,并且单靠一系列国标和行标确定的实验室检测技术,难以及时、快速从源头监控食品安全状况,所以快速检测技术在我国有着特殊的意义。目前的快速检测技术及仪器有很多种,但是成熟的并不多,在我国已实现产业化的则更少。目前有较好市场前景的快速检测技术与仪器主要有以下八大类。
免疫分析方法与仪器
     免疫分析方法包括放射免疫、酶联免疫、荧光免疫、化学发光免疫和胶体金标免疫等。其中酶联免疫检测技术(ELISA)曾被AOAC(美国分析化学师协会)列为残留检测三大支柱技术之一,具有高特异性、准确性、简便、快速等特点,可用于检测农药、兽药残留,致病菌,病毒,毒素以及转基因产品。美国EPA(美国环保局)颁布了12项筛查与农业环保相关的土壤和水中的氯丹、五氯酚、多环芳烃、聚氯双酚、汞、阿特拉津、毒杀芬等方法均使用ELISA。目前我国已有多家酶联免疫仪生产厂家,但是仪器功能单一,并且国产试剂盒品种少,进口试剂盒价格昂贵,因而酶联免疫仪在食品安全和环境检测中尚未得到广泛使用。今后,应深入研究ELISA方法的各种影响因素,标准化、系列化生产各种试剂盒,并向重组抗原、多项目标物、酶的定向改造和体外分子进化以及自动化酶联免疫技术方向发展。
 
生物传感器
     生物传感器种类繁多,但是都具有微型、智能、集成、成本低、灵敏度高、识别能力高、实用性强等特点。目前发达国家已经广泛应用的SPR生物传感器,具有快速便捷、灵敏度高、无需标记、实时等特点。将其与其他新技术强强结合后推出了一批新型的快速筛查、检测仪器,zui为典型的检测仪器以Biacore、美国TI以及Bio-RAD(分子相互作用仪)为代表。Biacore将SPR检测系统、生物传感芯片、微流控系统等组合为一体,配以多种试剂盒,可用于兽药残留、致病菌、毒素等的快速筛查和检测(日本将其用于二恶英的筛查)。在中国,中科院电子所已开发出三种SPR仪,河南农业大学也研发出用于兽药残留等检测的SPR仪。总之,SPR将向着高通量、高灵敏、微小型、便捷的方向发展。
    随着人们对微生物的了解越来越深,微生物传感器的研究和开发也受到更多的重视,其中以基于对毒性物质高灵敏度的发光反应原理的研究为代表。例如,欧美国家就非常重视发光菌的研究和应用,利用费希尔弧发光菌检测杀虫剂、除草剂、灭菌剂、黄曲霉、重金属、氰化物、毒素、硝基化合物、溴代物等;采用ATP检测技术,即利用三磷酸腺苷与荧光素酶的发光反应检测微生物和有机物污染程度;利用铁氧化菌的活力与污染的灵敏关系检测有害物质。
    此外,纳米技术的应用使新型生物传感器的出现成为可能。据报道,美国采用纳米技术开发出了新型生物传感器,可快速检测食品和水中极微量的细菌、病毒、寄生虫、病原体等,并且灵敏度极高。
 
生物芯片、微缩芯片实验室和便携式微流控芯片系统
    此类技术具有高通量、高灵敏度和快速等特点,因而上对其在食品安全、疾病诊断等方面的应用给予了极大关注。我国国家生物芯片中心已开发出用于食源性致病菌、食源性病毒和兽药残留等检测的生物芯片技术平台(仪器和试剂盒),并将进一步向现场速测以及微缩芯片实验室方向发展;中国检验检疫科学研究院现已运用微流控、生物芯片、膜富集等技术,开发出便携式微流体芯片系统,配合相应试剂盒可快速检测兽药残留、病毒等。
(未完待续)

 

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