本文简要介绍了酶生物传感器的起源,机理和独特优势,并简要介绍了酶生物传感器在近年来食品分析检测中的应用。时,评估了酶生物传感器中的差距,并研究了它们的未来发展。品质量和食品安全关系到国民经济和民生,人们的身心健康紧密相连。年来,随着食品安全问题的频繁发生,人们对食品安全问题的关注越来越多,其需求也在不断增加。此,如果能够实现快速,简单和准确的食品检测,以确保即将到来的食品安全。传统的分析方法相比,酶促生物传感器具有独特的优势:1)具有不溶酶体系和电化学电极灵敏度高的优点; 2)由于该酶具有排他性,因此具有很高的选择性,可以直接在复杂样品中进行测量。生物传感器在生物传感器领域中占有非常重要的地位。此,有价值的酶生物传感器的研究和开发非常重要。1962年以来,恒温阀芯Clark等人就基于氧电极的葡萄糖酶传感器的开发提出了设计原理[1]。1967年,Updick and Hicks将葡萄糖氧化酶固定在疏水膜上,并与氧气电极结合,组装了第一个酶-葡萄糖电极,用于检测血清中的葡萄糖[2] 。那时起,酶生物传感器引起了社会各个领域科学家的关注和广泛研究,并且发展迅速。
生物传感器使用酶作为生物敏感基元,并通过各种物理和化学信号转换器捕获与靶标和敏感基元之间反应产生的靶标浓度成比例的可测量信号。于定量测定物质的分析仪器。由物质识别元件(固定的酶膜)和信号转换器(矩阵电极)组成。酶膜上发生酶促反应时,所产生的电活性物质会被基质电极处理。板电极的作用是将化学信号转换为要检测的电信号。底电极可以使用碳电极(石电极,玻璃碳电极,碳电极),R电极和相应的修饰电极。今为止,酶生物传感器的开发经历了三个阶段,即以氧气为中继的电催化,基于人工介质的电催化和直接电催化。加工和存储过程中农产品和食品的质量是否下降。果指标超过国家食品安全标准,将对我们的健康构成一定威胁,因此酶生物传感器对于食品成分的分析非常重要。宝明等。赖氨酸脱羧酶和碳酸酐酶固定在CO2电极的透气膜上制成双酶L-赖氨酸电极,用于测定金针菇和改良食品的赖氨酸含量基于赖氨酸[3]。Li Shuguo等人研究了Nafion / MB / HRP酶电极在有机相介质中还原过氧化油脂的催化能力,结果表明,Nafion / MB / HRP酶电极HRP在选定的有机相中表现出良好的稳定性和可重复性,可用于检测实际油样[4]。扬等。经开发了一种用于测定淀粉的酶促生物传感器方法,该方法由固定化的GOD,GA酶促膜和氧电极组成[5]。
松林等。化学将氯金酸和壳聚糖的混合物还原为玻碳电极表面的金纳米颗粒,然后将葡萄糖氧化酶固定在经金纳米复合膜修饰的玻碳上通过与戊二醛交联。电极表面上制造了一种新型的葡萄糖氧化酶生物传感器。感器对葡萄糖的反应非常迅速,达到了5S平衡[6]。Feng Dong等人使用一种新的壳聚糖(cS)/聚乙烯吡咯烷酮(PVP)复合膜来固定辣根过氧化物酶(HRP),其中乙二醛为交联剂,二茂铁(Fc)为载体制备过氧化氢生物传感器,在啤酒中过氧化氢的测定中取得了良好的结果[7]。今,超市的新鲜表面已成为许多商店的常见管理方法,新鲜食品的新鲜度可能不仅是消费者关注的主要问题,而且也是超市管理的基础。此,对食品新鲜度的快速分析和检测以及对有问题的食品的快速处理,以防止损坏和变质的食品扩散,对于减少不必要的损失至关重要。图芝等人使用戊二醛作为交联剂将黄嘌呤氧化酶直接连接到丝蛋白上作为多孔膜,并开发了基于平面铂电极作为电极的黄嘌呤氧化酶电极。本的鱼的新鲜度。定[8]。Ganning等人将三种类型的导电电极与聚吡咯酶一起使用,其中二茂铁羧酸(FCA)作为固定黄嘌呤氧化酶(XO),核苷磷酸化酶(NP)和核酸酶(NT)的介质。用于分析淡水鱼的新鲜度,可获得满意的结果[9]。品添加剂的滥用或过度使用是引起食品安全问题的重要因素,因此需要进行快速食品安全测试。硝酸盐是一类无机化合物的总称。可以保持肉的新鲜颜色,因此可以有限地用作染发剂,但是0.3g〜0.5g的亚硝酸盐会导致中毒甚至死亡。詹海军和其他辣根过氧化物酶(HRP)固定化的生物传感器与聚苯胺和纳米TiO2电子介质一起用于测定火腿肠中的亚硝酸盐。
果表明,酶促生物传感器灵敏度高,线性范围广,具有良好的抗干扰性和稳定性,可用于测定火腿中亚硝酸钠的含量[10]。品中的有害毒物包括转基因食品中的农药残留,兽药残留,病原菌及其毒素,重金属和潜在有害物质。福祥等。用乙酰胆碱酯酶生物传感器技术以苹果和黄瓜为样品,以标准添加方法分析蔬菜和水果中的有机磷农药残留。拉硫磷和甲基对硫磷的检出限为4.80×10-11和2.93×10-10mol / L [11]。

春艳等基于有机磷农药对乙酰胆碱酯酶(AChE)的抑制作用,使用金纳米颗粒(Au纳米颗粒,AuNPs)和壳聚糖/ SiO2混合溶胶-凝胶形成基质固体酶复合物,AChE附着在玻璃碳电极表面,制备了普通型AChE生物传感器,并建立了电化学测定有机磷农药的分析方法[12]。Liu Yajun等人基于多壁碳纳米管(MWNT)-带有壳聚糖复合物(Chit)的修饰电极,制备了对酪氨酸酶(Tyrosinase。yr)敏感且稳定的生物传感器。用于检测E。肠杆菌,这种方法可以进一步降低E的检出限。肠杆菌浓度为10 cfu / mL [13]。生物传感器的开发和应用取得了长足的进步,但是酶生物传感器仍然必须克服许多困难,例如如何有效滤出高活性酶以及如何确保高活性酶附着尽可能在半导体芯片上贴膜,但基膜应尽可能薄,以缩短响应时间并延长使用寿命。生物传感器作为一种新兴的检测技术,是一种实用,快速,自动化的检测技术。着研究的继续,酶生物传感器的范围将继续扩大,技术水平和功能也将继续增加。促生物传感器技术将趋于多样化,并提供广阔的发展前景。
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