分子印迹传感器在肉品安全检测中的应用进展

2022-05-30 02:51杜洪振孔保华
食品科学 2022年9期
关键词:印迹电化学分子

王 强,杜洪振,韩 格,陈 倩,孔保华

(东北农业大学食品学院,黑龙江 哈尔滨 150030)

随着人们生活水平及对食品安全的关注度提高,食品安全检测已成为关乎人类健康的世界性挑战,尤其是在经济技术水平较低的发展中国家。中国是一个肉品加工和消费大国,肉品的安全问题不容忽视。肉及肉制品中的危害因素主要分为化学危害和生物危害两类。化学危害主要包括食品内源性的天然毒素(如组胺和沙希毒素)、农药和兽药的残留(如乐果和氯霉素)、环境污染物(如三丁基锡)以及滥用的添加剂(如苏丹二号和三聚氰胺)等[1];而生物危害是由真菌、细菌和病毒引起的各种污染[2]。目前关于肉类及肉制品中有害物质的检测已有许多成熟的技术,例如富集过程的固相萃取柱、检测过程使用的高效液相色谱、气相色谱、高效液相色谱-质谱联用和气相色谱-质谱联用等[1]。然而,这些技术都有其固有的局限性,如传统固相萃取柱中使用的吸附剂通常对复杂基质中的特定分析物缺乏选择性,导致目的物萃取率较低。而气相色谱-质谱和液相色谱-质谱等仪器操作繁琐,存在检测成本高、检测耗时、需要实验室或特定的场所等问题,从而限制了它们的应用[3]。因此,寻找一种高效、灵敏和低成本,且具有重复及高特异性的检测方法成为了肉类工业较为关注的问题。

分子印迹技术(molecular imprinting technology,MIT)是制备具有特殊空间结构的分子印记聚合物(molecularly imprinted polymers,MIP)的技术手段,MIT是以需检测的目标分子为模板,选用最合适的功能单体与目标模板通过互补作用结合,最后在交联剂和引发剂的作用下进行聚合物的固定,从而在聚合物中形成具有特定三维空间结构的分子识别位点的过程[4]。通过分子印迹聚合过程得到的MIP能够利用自身特有的空间结构,选择性地识别分析物中的模板分子。由于其互补的三维空间结构决定了该技术具备特异性识别能力,使其具备一定的应用价值[5]。MIP具有广泛的应用性,已被应用在分离提纯、免疫分析、化学传感、食品安全、环境检测和生物医药等领域[6]。MIT已经能够有效识别很多种类的模板,包括无机离子、药物、核酸、蛋白质和病毒,甚至细胞[7]也可作为模板分子。随着MIT的发展,将MIT与传感器相结合形成为一种新的吸附检测方法,为生物传感器提供了一种新的替代策略,并且这种策略具有操作便捷、性能稳定、特异性强、灵敏度高以及低成本等优点[8-9]。本文分别从MIP的制备、所结合传感器的分类以及在肉品中的检测应用这3 个方面进行综述,并着重介绍分子印迹传感器在肉品领域中对兽药残留、禁用药品以及生物胺含量的安全检测,为分子印迹传感器更好地应用于肉品检测领域提供参考。

1 分子印迹聚合物的制备

1.1 分子印迹聚合物的制备机理

MIP的制备过程大体可分为3 个步骤。首先,使模板分子与功能单体之间通过作用力形成稳定的模板分子-功能单体复合物;其次,在模板分子-功能单体复合物中加入交联剂、引发剂和致孔剂(溶剂),用光或热引发,使模板分子-功能单体复合物周围产生聚合反应,形成高度交联的三维聚合物[2];最后,用适当的方法洗脱或分离聚合物中的模板分子。经过洗脱,聚合物中会形成与模板分子结构相匹配的三维结构。这些空穴结构使得MIP能够特异性地识别并结合模板分子[3],聚合过程如图1所示[10]。

图1 MIT的基本原理[10]Fig. 1 Basic principle of molecular imprinting technology[10]

1.2 聚合的关键控制点

MIP的特异性吸附能力和印迹容量主要取决于功能单体和交联剂的选择[11]。聚合过程中功能单体的选择要考虑其与模板分子的作用力类型。要根据模板分子的特殊结构选择能与其成键的功能单体,且成键的结合力要适中,结合力过大会导致洗脱困难,过小则会出现非特征结合,从而降低其选择性[12]。根据模板分子与功能单体聚合过程中的受力类型,可将聚合分为共价型和非共价型。共价聚合是指功能单体和模板分子的聚合作用过程通过可逆共价键来完成,所制备聚合物的识别过程也通过共价键来实现[13]。非共价型聚合作用则是依靠非共价相互作用,如氢键、离子键、金属离子螯合及疏水相互作用等,使模板分子与功能单体形成稳定的共聚物[14]。交联剂选择必须考虑其在溶剂中的溶解性,交联剂的作用是保持聚合物的特殊空间构象,一般的交联度为70%~90%[15]。在进行MIP合成时需要选取适当的聚合手段进行聚合作用。较为常用的聚合方法有本体聚合、沉淀聚合、悬浮聚合、原位聚合以及最新的表面分子印迹聚合法[16]。在开发新型聚合物时要考虑溶解性和结合力等因素。应该选择最合适的聚合方法,以免造成合格率低、稳定性差或失败的结果。

2 分子印迹传感器的分类

分子印迹传感器工作原理与生物传感器一致。生物传感器是由识别元件和信号转换器构成。识别元件的主要作用是识别并结合目标分子[17]。信号转换器将识别元件感知到的物理信号或化学信号转换成可输出的信号。分子印记传感器就是将MIP作为识别元件同传感器技术结合起来的一项技术,其工作原理如图2所示。MIP的出现成功地填补了传统生物传感器生物识别元件对使用环境要求高的缺陷,从而使分子印迹传感器取代传统生物传感器成为必然的趋势,为环境监测、药物分析、基因检测和生命科学的发展提供了强大的支撑[18]。分子印记传感器根据转换器的测定原理不同,可分为光学传感器,电化学传感器和质量传感器等,实际应用时要根据应用环境及条件选择最适合的传感器类型[19]。分子印迹与传感器的结合已经非常广泛,图3总结了已经应用在食品领域中的传感器类型[9]。

图2 分子印迹传感器的基本原理Fig. 2 Fundamental principles of MIP-based sensors

图3 常用的分子印迹传感器的分类Fig. 3 Classification of commonly used MIP-based sensors

2.1 分子印迹光学传感器

光学传感器是基于测定材料中的光学属性并将检测体系中的光学信号转换为分析信号的一种传感检测器,其中分子印迹在识别分析物方面发挥作用,从而改变材料的光学属性。根据光信号源的不同,基于MIP的光学传感器可分为两种类型[20],第一种是分子印迹亲和传感器,可用于检测具有固有光学特性(例如荧光和折射率)的分析物[5]。荧光检测是亲和传感器中最常用的,其利用的是目标分子和荧光团之间电子到空穴的转移引起的荧光猝灭[14]。其中量子点和碳点是常用的荧光团[21-22]。Wang Wenjun等[23]通过溶胶-凝胶技术开发了一种双功能MIP涂层纸传感器,用于水溶液中诺氟沙星的快速荧光和目视分析。Kazemifard等[24]利用镶嵌在二氧化硅MIP中的绿色合成碳点作为快速选择性荧光传感器测定果汁中的噻菌灵。分子印迹光子晶体也是亲和传感器中常用的类型,分子印迹光子晶体传感器的这种光学衍射特性可通过外部刺激(特定的物质的浓度)可逆地调节,不同浓度的被检测物会出现不同的吸收峰[25]。光子晶体是至少两种不同折射率的介质周期性排列而成的人工微结构,通过改变其平均折射率或晶格间距等参数实现对光的转换[26]。Wang Yifei等[27]开发了一种分子印迹二维光子晶体水凝胶传感器,用于快速筛选牛奶中的抗生素。除上述技术外,表面增强拉曼散射、共振光散射和表面等离子体共振等技术也与MIT广泛结合[9]。Wang Mingchao等[28]将表面增强拉曼散射检测技术、膜分离技术和MIT相结合,提高了选择性检测水中盐酸恩诺沙星的灵敏度和选择性。Cakir等[29]将分子印迹分别与石英晶体微天平和表面等离子体共振传感器结合,用于进行苹果中2,4-二氯苯氧乙酸的高灵敏度和选择性检测。Guerreiro等[30]将两种复杂基质(红酒和唾液)相互作用,结合金纳米盘上的局部表面等离子体共振和MIP作为感官分析的替代方法,对葡萄酒的收敛性进行了评价。第二种光学传感器是光电分子印迹传感器,其工作机制依赖于报告单体(具有光学性质)能够感知周围环境的变化并对分析物的存在做出反应[31]。光电分子印迹传感器可产生与目标分析物的浓度成比例的光学响应,而没有非特异性副反应[14]。现阶段已经有研究将光电传感器与智能手机检测相结合,用于食品安全快速检测[32]。

2.2 分子印迹电化学传感器

电化学传感器是基于待测物的电学性质并将待测物化学信号变成电学信号进行检测的一种传感器。电化学传感器可以将分析物与电极表面上受体间的相互作用转换为传感器的分析信号。这种作用可以影响到电流、电压、电导率、电容甚至阻抗[32]。电化学传感器系统是由工作电极、参考电极和反电极组成的三电极结构[5]。其中,工作电极在电化学传感器中起着至关重要的作用,而参考电极的传质和导电性优化了电化学传感器的性能。当下在食品领域使用的电化学传感器中比较流行的电极是玻璃碳电极[33]、丝网印刷碳电极[34]、丝网印刷金电极和用激光诱导石墨烯技术[35]及去合金[36]技术构建的精细3D结构的电极。Aghoutane等[37]以马拉硫磷为模板分子开发了一种基于丝网印刷金电极的MIP电化学传感器,用于检测橄榄油和水果中的马拉硫磷。Jafari等[38]利用氯唑西林抗生素为模板分子合成MIP,又结合氧化石墨烯-金纳米复合材料合成了分子印迹金纳米电化学传感器,用其检测牛奶样品中抗生素氯唑西林。到目前为止电化学传感器仍然是最受欢迎的,主要原因是其操作简单、易于生产且成本较低。

2.3 分子印迹质量敏感传感器

质量敏感传感器的工作原理是通过测定传感器体系质量的微小变化,或测定由传感器体系质量改变引起的声波参数变化来获得待测物质的质量和浓度等信息的一种传感器[14],多应用于蛋白质、病毒和细菌等质量相对较大的大分子靶标[9]。现阶段质量敏感传感器应用还是较少,传感机制主要依靠压电现象。食品领域所应用的质量敏感传感器较为常见的当属石英晶体微天平[39]和微悬臂传感器。Feng Fan等[40]就开发了一种基于MIP的新型石英晶体微天平传感器阵列,同时用于检测猪尿中克伦特罗(瘦肉精)及其代谢物,检出限为30 ng/mL,低于食品法典委员会规定的10 μg/L残留量。

2.4 分子印迹传感器阵列

分子印迹传感器阵列是指一种或多种分子印迹传感器按照一定的排列顺序构成的具有一定功能和作用的整体,通过传感器的集成实现区域内的数据采集和提取[41]。例如,早期的人工传感器阵列是由低选择性、非特异性的多传感器组装而成,如电子鼻和电子舌[42]。分子印迹阵列传感器已被证明是将适度选择性的传感器转变为高选择性和高分辨率传感器的有效方法。开发新的传感器阵列的主要挑战是收集足够数量的识别元件,这些识别元件对分析物具有不同的亲和力。而MIP作为传感器阵列中的识别元件具有许多独特的优点,通过选择印迹过程中的模板,可以快速、廉价地制备具有不同选择性的聚合物,并以不同的选择性模式进行调节。阵列模式还有助于补偿MIP传感器的低选择性和高交叉反应性[41]。分子印迹阵列的主要优点是,它可以选择选择性差、交叉反应性高的单个传感元件,并产生具有高选择性和分辨率的传感器,分子印迹阵列的制备及原理如图4所示[41]。

图4 传感器阵列的分子印迹材料制备和使用原理[41]Fig. 4 Preparation and application principles of molecularly imprinted materials for sensor arrays[41]

MIP是在模板分子存在下形成的交联聚合物。模板的去除产生对模板分子具有亲和力和选择性的结合腔。这种模板化印迹工艺能够通过在印迹工艺中使用不同的模板来快速制备具有不同结合选择性的聚合物阵列[43]。MIP阵列可以快速制备,并具有优异的热稳定性、化学稳定性和机械稳定性。综上,在传感器阵列中使用MIP有可能极大地加快开发进程。Lin Zhengzhong等[44]就开发了基于MIP的光子晶体传感器阵列,用于多种磺胺类药物的同时识别,准确率高达90.9%。

除上述几种类型的分子印迹传感器外,较为常见的分子印迹传感器还有仿生酶联免疫吸附试验(enzymelinked immunosorbent assay,ELISA)法[45],无论上述是哪一种传感器都有其独特的识别优点。例如,光学传感器在痕量分析过程中能够提供较低的检测限和高灵敏度,质量敏感或声学系统能够提供更合适的动态范围,电化学传感器则易于生产、成本低,而阵列传感器具有高选择性、高交叉反应性和高分辨率。因此,要根据检测物的状态和性质选择最适合的分子印迹传感器才能得到最佳的检测效果。

3 分子印迹传感器在肉类安全检测中的应用

分子印迹传感器因其有制备简单、价格低、使用方便等优点,已被广泛地开发,现已适用于肉中兽药残留、禁用药品及生物胺含量的检测。

3.1 肉品中兽药残留的检测应用

由于饲料药物添加剂特别是亚治疗剂量的各类兽药在畜牧生产中的广泛应用,畜产品中残留的药物对于环境及公众健康构成的潜在危害已成为严重的问题。为保障食物安全、人类健康、环境卫生以及正常出口贸易,控制兽药在动物源食品中的残留问题已成为当务之急[46]。分子印记传感器可以完全按照国家标准对肉进行安全性检测,为兽药残留问题提供了新的策略及参考。

3.1.1 对磺胺类药物的检测

磺胺类药物是一广谱的抗生素药物,但由于畜牧养殖业的滥用导致了一些动物源性食品中磺胺类药物严重超标[47]。赵玲钰等[48]以磺胺嘧啶为模板分子,选择邻氨基苯酚为功能单体,利用柠檬酸三钠还原氯金酸制备纳米金溶胶和羧基化多壁碳纳米管修饰玻碳电极,成功制备了磺胺嘧啶分子印迹电化学传感器,并将该传感器应用于实际肉样中进行快速检测。实际测定得出检出限为3.3h10-9mol/L,样品加标平均回收率在83.5%~97.8%之间,相对标准偏差不大于4.0%,可用于动物源性食品中磺胺嘧啶药物的残留检测。Li Lei等[49]以磺胺胍为模板、甲基丙烯酸为单体、乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,分散的二氧化硅微球为光子晶体,通过分子印迹法制备了光子晶体传感器并用于检测鱼肉中的磺胺胍,其检测限为2.8h10-10mol/L,反应时间仅为5 min,与磺胺类化合物相比,该传感器对磺胺胍具有更高的特异性。这一发现表明分子印迹传感器也可以用于检测具有复杂基体的食品样品。

3.1.2 对喹诺酮类药物的检测

恩诺沙星是国家指定的专用兽药,但对肉中的残留量是有要求的,现已作为国家指定的抽检项目。秦思楠等[50]以恩诺沙星为模板分子、邻苯二胺和邻氨基苯酚为复合功能单体,在醋酸钠缓冲液中采用电聚合法在玻碳电极表面制备了能够特异识别模板分子的分子印迹电化学传感器。采用该传感器对实际样品鸡肉、猪肉中的恩诺沙星进行检测,检出限为7.0h10-7mol/L,加标回收率在83.2%~92.7%之间,相对标准偏差在1.0%~4.8%之间(n=5),电极连续使用20 次之后传感器性能良好。这充分说明该传感器稳定性好、灵敏度高、抗干扰能力强,可用于食品样品中恩诺沙星残留量的检测。

3.1.3 对苯并咪唑类药物的检测

甲苯咪唑被用于畜类动物驱虫,但往往被违规添加。Cai Yi等[4]首次以甲苯咪唑和福贝里达唑为模板合成了两种MIP,并研究了它们对8 个咪唑的识别机理,确定了最优的聚合物,然后在传统的96 孔板上制备了基于MIP的微滴度化学发光传感器,用于测定牛肉和羊肉样品中的残留量,结果表明该传感器具有超高的灵敏度和较短的检测时间,可重复使用4 次。不过此分子印迹传感器也存在不足,如一个肉类样品中含有8 个咪唑中的任何一个都可以被确定为阳性,但该传感器依然可作为快速筛选大量肉样中咪唑残留物的有用工具。

3.1.4 对同化激素类药物的检测

环境雌激素(environmental estrogens,EE)可以通过食物链进入人体,即使是低质量浓度(>5 ng/L)下也可以对人体造成不利的影响,如生长异常、内分泌系统紊乱、诱发癌症[51]等。Wen Tao等[52]将纳米孔金膜固定在金电极表面,形成纳米孔电极,然后用电聚合的方法将MIP合成到纳米孔基电极上,形成了基于纳米孔基的MIP电化学传感器,用其对肉样中的17β-E2进行检测,结果表明检测范围为1h10-12~1h10-5mol/L,检测下限为1h10-13mol/L,加标回收率为95.1%~106.0%,相对标准偏差低于6.09%。所开发的基于纳米孔的分子印迹电化学传感器具有简单、灵敏和特异的特点,可用于食品样品的17β-E2检测和监测。

3.1.5 对硫脲类药物的检测

甲硫基咪唑摄入过多可引起甲状腺功能低下,对人体健康存在很大威胁。Zhao Xiaolei等[53]提出了一种基于中空分子印迹石英晶体微天平传感器的甲硫基咪唑检测方法,其中以空心二氧化硅微球为基质支撑材料,甲硫基咪唑为模板分子,首次通过表面印迹技术制备了中空印迹聚合物,又将其涂覆在Au芯片表面后,制作了中空MIP石英晶体微天平传感器,并用此方法对牛肉和猪肉中的甲硫基咪唑含量进行了检测,整个分析过程可在8 min内完成。该传感器具有高灵敏度,检出限为3 μg/L,回收率为88.32%~107.96%,该研究具有更快的传质速率、更高的吸附容量以及较高的灵敏度,为食品样品中甲硫基咪唑的检测提供了一种有效、快速和准确的方法。

3.2 肉品中禁用药品的检测应用

2019年12月27日,孔雀石绿及氯霉素等兽药被列入食品动物中禁止使用的药品及其他化合物清单,但由于其作用效果好,仍然有违禁添加的情况爆出[54]。

3.2.1 对氯霉素的检测

氯霉素被广泛用于治疗动物的各种细菌感染,但是动物源食品中任何水平的氯霉素对消费者都具有危害作用[55]。Jia Bingjie等[56]通过MIT在磁性石墨烯表面聚合氯霉素特异性分子印迹微球,并将该MIP作为识别试剂和能量的受体,开发出了一种化学发光共振能量转移平台。利用优化后的平台对肉类样品中氯霉素的残留量进行了测定,结果表明肉样中氯霉素的检出限为2.0 pg/g,且化学发光强度与氯霉素浓度呈正相关,一次测定可以在10 min内完成,并且磁性复合物可以重复使用至少30 次。此外,Jia Bingjie等[56]还进行了氯霉素及甲砜霉素和氟苯尼考之间的竞争性实验验证了MIP的特异性。这说明该平台可以作为一种快速、简便、灵敏、准确、可循环利用的工具来筛选肉类中氯霉素残留。

3.2.2 对孔雀石绿的检测

孔雀石绿具有很好的杀菌杀虫效果,常被违禁添加于水产品中。Li Lu等[57]利用MIP膜作为仿生抗体,建立了一种高选择性、高灵敏度的检测孔雀石绿的ELISA法。此方法在96 孔微板的10 个表面上制备了基于多巴胺自聚合的MIP膜,建立了直接竞争的ELISA法,灵敏度达到10.31 µg/L,检测限为0.3 µg/L,孔雀石绿标准加标测试平均回收率为88.8%(鲈鱼),相对标准偏差小于3.6%。通过实验可知该方法具有灵敏度高和检出限低的优点,且所建立的方法可以快速、准确地检测鱼和水样中的孔雀石绿。

3.3 肉品中生物胺含量的检测应用

生物胺是一类具有生物活性、含氨基的低分子质量化合物[58]。大多数食品中都含有生物胺,按照来源可分为内源生物胺和外源生物胺。内源生物胺是在不同组织中合成的具有调节功能的神经递质,外源生物胺是氨基酸在酶的作用下形成的胺类化合物。适量的生物胺对人体的各种生理机能有调节作用,只有在体内积聚达到高水平或摄入量过高时才会对机体产生伤害。当人体摄入8~40 mg组胺时就会产生轻微中毒症状,超过40 mg产生中等中毒症状,超过100 mg则产生重度中毒症状[58]。而肉及肉制品在加工和贮藏过程中其所含的氨基酸、寡肽等在乳杆菌属、肠球菌属、肠杆菌属、假单胞菌属、片球菌属和乳球菌属等可分泌氨基酸脱肽酶的微生物作用下转化为生物胺,且能不断积累。当生物胺积累过量的食物被食用时会对人体产生不良反应甚至造成中毒[59]。分子印迹传感器可以对肉品中的生物胺实现定量的检测,为保障食品安全提供了新的策略及参考。

3.3.1 对酪胺的检测

酪胺在食物中广泛存在,适当的摄入酪胺对身体是有益的,但是当摄入过量的酪胺时会有很严重的中毒反应。Zhang Dianwei等[60]以氨基丙基三乙氧基硅烷作为功能单体、正硅酸乙酯作为交联剂、甲醇为洗脱剂,利用反向微乳液聚合的方法合成酪胺光学传感器。当酪胺分子与MIP结合时,光学量子点的荧光强度被猝灭,从基质中提取酪胺后荧光恢复。在优化的条件下用其检测发酵肉制品中的酪胺并使用组胺、色胺和β-苯乙胺进行特异性检测,结果显示,当酪胺含量从35 µg/kg增加到35 000 µg/kg时,光敏法的相对荧光强度线性增加,检测限为7.0 µg/kg,且MIP在乙醇介质中对酪胺的荧光响应远大于对其他类似物的荧光响应。Khan等[61]成功地构建了一种稳定的基于氧化石墨烯的电化学传感器,使用微分脉冲伏安法定量检测肉制品中的酪胺含量。先将氧化石墨烯纳米片沉积在3-氨丙基三乙氧基硅烷修饰的铟锡氧化物涂层玻璃板上,再以Fe(CN6)-3或Fe(CN6)-4为氧化还原探针进行还原,以铟锡氧化物/3-氨丙基三乙氧基硅烷/电化学还原氧化石墨烯为修饰电极,采用循环伏安法和电化学阻抗来研究传感器的电化学响应特性,并将改进后的元件用于肉样中的酪胺检测,结果成功检测到市售真实样品中的酪胺。

3.3.2 对组胺的检测

组胺是一种神经递质,组胺和H1受体之间的相互作用可以导致血压下降和肌肉收缩,组胺的H2受体与胃酸的分泌有关[62]。摄取富含组胺的食物可引发组胺毒性,表现为恶心、头痛、腹泻和哮喘。Gao Fang等[63]利用组胺与甲基丙烯酸聚合,在聚合后将MIP固定在聚氯乙烯(polyvinyl chloride,PVC)上形成MIPPVC膜,该膜用作识别元件吸附组胺,再用表面增强拉曼光谱检测组胺信号,最后用金胶体溶液作洗脱溶剂从MIP-PVC膜中洗脱组胺。最终的实验结果表明,MIPPVC与表面增强拉曼结合可以快速可靠地测定金枪鱼罐头中3~90 mg/kg水平的组胺。姜随意[64]也开发了另外一种MIP膜的电化学表面等离子体共振组胺检测技术,组胺检测范围为25~1 000 ng/mL。

3.3.3 对色胺的检测

高浓度的色胺在人体内积累可能导致恶心、呼吸不适、潮热、冷汗、心悸、头痛、红疹和高或低血压等症状[65]。Zhang Dianwei等[66]选用了碳纳米点和共价有机骨架结合色胺制作MIP,并通过荧光猝灭来检测肉样中色胺的浓度,将该系统用于肉类样品中色胺的高效定量检测,结果表明,色胺印迹传感器的荧光强度与色胺的浓度在0.025~0.400 mg/kg范围内呈线性关系,检测限为7 μg/kg,用甲醇作洗脱剂,回收率为91.42%~119.80%。

综上,分子印迹传感器不仅可以用来检测肉品中的兽药残留和禁用药品,还可以用于肉中生物胺的定量检测。分子印迹传感器具有良好的印迹效应,重复使用也能维持聚合物的空间构型。分子印迹传感器制作成本低、选择性强,与竞争性物质相比,对印记分子有更好的特异性。分子印迹传感器稳定性好且操作简便,对复杂基体的食品样品也能实现准确检测。但现阶段的研究大多数转换信号都需要在实验室进行测定,还未实现结果可视化,依然有待开发,因此,分子印迹传感器对肉类样品的检测依然还有很长的路要走,降低成本、提高灵敏度以及将实验研究转化为大规模生产都是分子印迹传感器面临的挑战。

4 结 语

分子印迹作为一种吸附技术具有很好的特异性吸附效果。分子印迹与传感器的结合更是大大地增加了技术的应用性。分子印迹传感器在很多领域都已经大放异彩,这种检测分析方法虽然具有通用性,但针对肉类的安全检测方法依然有待开发。作为一种简便、快捷、准确并且可重复使用的检测手段,MIT优势明显,未来具有更加广泛的应用空间,但就目前而言,分子印迹传感器在肉品中的开发存在不足,相信未来分子印迹传感器的应用将会以更快的速度发展,将来的研究应该在以下方向实现更大的突破:1)发展新的印迹技术,制备出具有高容量、高选择性的印迹材料;2)探索大规模合成路线,以促进MIP产品的商业化;3)利用计算机模拟MIP的制备过程,选择最优的功能单体和交联剂,从而缩短开发时间;4)大量开发以大分子为模板的聚合物,将分子印迹传感器更多的应用于大分子的检测作用,如细菌、细胞或分子质量大的蛋白质;5)分子印迹传感器与现代微电子和自动化仪表技术进行生物信号的再加工,从而实现结果可视化,以便大规模的进入市场进行检测。

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