综述:新兴生物传感技术与现场分析设备在食品掺假检测中的最新进展与应用(Critical Review)

【字体: 时间:2025年09月30日 来源:Critical Reviews in Food Science and Nutrition 8.8

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  本综述系统评述了新兴生物传感技术(如抗体/适配体/MIPs/CRISPR-Cas系统)与便携式设备(如LFA/微流体/手持拉曼/纳米孔)在食品掺假检测中的应用,对比了传统方法的优劣,为现场快速检测技术发展提供了前瞻性视角。

  

传统检测方法的局限性

当前食品掺假检测虽能有效完成目标分析,但普遍依赖复杂的前处理流程和专业技术人员操作,难以满足现场快速筛查的需求。

新兴生物传感技术的突破

抗体基生物传感器(Antibody-based biosensors)通过抗原-抗体特异性结合实现高灵敏度检测,但存在抗体稳定性差的局限。适配体基传感器(Aptamer-based biosensors)凭借核酸适配体可编程性、高稳定性等特点,在小型分子检测中展现优势。分子印迹聚合物(MIPs)基传感器模拟天然分子识别机制,对热稳定性和酸碱耐受性显著提升。CRISPR/Cas系统通过特异性核酸识别与切割活性,实现了DNA/RNA水平的高精度检测,特别是CRISPR/Cas12a/Cas13a在非扩增条件下的信号放大能力引发关注。

便携式分析设备的集成创新

侧向流试纸条(LFAs)凭借低成本、易操作特性成为现场筛查主流工具,但多靶标检测能力有限。微流体设备通过集成样本预处理、反应与检测模块,实现了痕量物质的自动化分析。手持式拉曼光谱仪结合表面增强拉曼散射(SERS)技术,可对化学掺假物进行无损快速鉴定。纳米孔设备通过监测离子电流变化实现单分子检测,在核酸序列特异性识别中具有独特优势。

挑战与展望

当前技术仍面临复杂基质干扰、设备微型化与成本控制的平衡、多目标物同步检测等挑战。未来研究需聚焦于传感器稳定性提升、设备智能化集成及标准化验证体系的建立,以推动技术从实验室向现场应用的转化。
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