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食品的供應是一個涉及生產、加工、保存和運 輸等多步驟的過程，任何一個環節都可能被各種化合物或生物有機體污染,給人體健康帶來不同程度的危害。對食品中污染物進行快速、靈敏的檢測對保障食品安全顯得尤為重要。目前我國食品安全檢測所依賴的方法主要有高效液相色譜、氣相色譜質譜聯用、液相色譜質譜聯用、毛細管電泳、酶聯免疫吸附法、聚合酶鏈反應等,具有較高的靈敏度和準確度,但也存在著需要大型儀器樣品前處理復雜等問題。
SERS技術具有靈敏度高、響應快、無損、低樣品消耗等優點,已應用于多種食品污染物的檢測。本文論述了該技術近5年在農藥殘留、生物毒素和食源性致病菌等食品污染物檢測中的應用研究進展。
1、農藥
農藥污染導致我國的農產品安全問題日益突出,農藥殘留超標已成為影響人類健康的隱患之一, 從而引起了人們的高度重視。與GC,GC-MS和HPLC等需要大型儀器的常規檢測方法相比,SERS 因其具有檢測時間短、操作簡單、信息豐富和樣品所需量少等優點,已被應用于農藥殘留的快速檢測并發揮著重要的作用。Zhou等利用海膽狀金納米粒子制備了高粘性 SERS柔性基底,具有不易老化和不易脫膠等優點,檢測通過簡單的“粘貼 - 剝離”法,對雪花梨表面福美雙進行檢測,線性范圍1 × 10 - 10 ~1 × 10 - 4 mol / L,檢測限(LOD)為92 pmol / L。同時,為了提高在復雜表面的采樣效率,Wan等[在三維聚二甲基硅氧烷(PDMS)納米顆粒陣列上通過沉積銀納米粒子(Ag NPs)制備了G-SERS 基底,PDMS 薄膜具有很強的粘附力和較大的接觸 面積,幾乎可以廣泛接觸任何表面,高密度的“觸 手”結構可高效富集目標物,已成功用于檢測蘋果皮中福美雙,LOD 為 1. 6 ng / cm 2 ,也實現了黃瓜表面福美雙、甲基對硫磷和孔雀石綠多組分農藥殘留的分析。
2 生物毒素
基于核心衛星組件和核酸酶輔助雙擴增策略, Huang等開發了一種高性能SERS傳感器。 在 OTA存在的情況下,Exo-III可以高效地產生大量的DNA連接子,以組裝成核心衛星 Au-NP 納米結構,該結構可產生大量SERS“熱點”,顯著增強拉曼信號。該方法成功用于檢測紅葡萄酒中OTA含量, 線 性 范 圍 為 0. 0025 ~ 250 pg / mL, LOD 為 0. 83 fg / mL,RSD 為 6. 1% ~8. 7% ,具有更高的靈敏度且特異性良好。同時,SERS 技術也常應用于檢測食品中伏馬菌毒素、蓖麻毒素和黃曲霉毒素等,在毒素的靈敏分析中具有良好的發展前景。
3 食源性致病菌
大腸桿菌(Escherichia coli)、金黃色葡萄球菌等食源性致病菌,通過污染水和食物引起人類的食源性疾病，是一種常見且危害嚴重的全球性公共衛生問題。SERS技術借助具有靶向性的貴金屬 納米探針,在提升細菌檢測的靈敏度和分辨率方面 表現出良好性能。Zhou等 通過控制末端脫氧核苷酸轉移酶催化的長單鏈 DNA( hn-DNA)的組成來精確調節Au@ Au 的納米間隙,并以巰基修飾的短鏈DNA polyT10固定在Au@ Au納米結構上。
將其作為SERS探針。與典型的SERS方法相比,其磷酸二酯鍵的連接,可以防止單獨的拉曼分子從金屬表面逸出,消除額外拉曼分子帶來的空間競爭。所提出的基于 hn-DNA 的合成方法巧妙地克服了傳統方法在合成核殼型等離子金屬納米結構過程中間隙不可調的問題。 該SERS技術檢測 E. colio157: H7細胞的線性范圍為 0 ~ 1 × 10 9 CFU/ mL,LOD 為 2 CFU/ mL。
SERS 技術具有分子信息豐富、靈敏度高、響應快、水干擾小、無創等優點,可實現痕量分子的超靈敏快速檢測,已成功應用于檢測農藥殘留、真菌毒素和食源性致病菌等食品污染物,逐漸成為食品安全監測領域的一種關鍵技術。
文章來源：中國知網
文字報道：洪巖
文章編輯：袁偉
