食品中农药残留的快速检测

由于农业用途日益增加,目前食品和水中农药残留的存在是食品安全的主要问题之一。
有机磷酸盐(OP)和氨基甲酸盐(CB)是世界范围内使用**多的杀虫剂,这些化合物由于其对乙酰胆碱酯酶(AChE)(神经传递的关键酶)的抑制作用而具有高度毒性:该酶的抑制导致肌肉虚弱,瞳孔缩小,呼吸衰竭,神志不清,惊厥以及**终死亡。由于这些原因,人们普遍关注农药食品污染问题,因此,开发简单而敏感的有毒化合物检测策略对于使用小型化,低成本和简便的“原位”进行测量**关重要使用分析系统。
 
在这种情况下,由于生物传感器的特异性,高灵敏度,响应时间短,操作简单和使用快速等原因,使用生物传感器可成为监测食品样品中杀虫剂的有力替代方法。生物传感器基于生物元件(核酸,酶,抗体,受体,组织细胞)与换能器系统之间的密切接触。生物组分与目标分析物特异性相互作用,而换能器将分析物与生物元件相互作用产生的信号转化为可以测量和量化的信号。
 
基于AChE抑制的生物传感器是用于检测有机磷酸酯和氨基甲酸酯化合物的可靠工具:这些农药能够与酶的活性位点形成连接。开发用于农药检测的**常见的生物传感器基于通过与酶的活性位点建立连接而引起的AChE酶活性的抑制。具体而言,通过耗时分析,通过不同的转导技术(例如安培计,压电和光学传感器)在暴露于农药化合物之前和之后测量酶活性。
 
 
电化学阻抗谱(EIS)是一种有趣的转换技术,通过研究传感设备接口的电气特性,可以实现直接分析物检测:EIS测量涉及分析电阻接口处的阻抗变化,当生物或化学元素相互作用时电极表面用生物感受器官能化。这种类型的转导允许开发具有显着优点的亲和力结合型生物传感器,因为它们对目的分析物的直接和无标记检测。
 
利用农药对乙酰胆碱酯酶的抑制机理以及EIS测定分析物与生物受体相互作用的能力,我们考虑应用EIS作为新型AChE基生物传感器的转导方法,用于直接测定农药抑制化合物真实矩阵。
 
基于AChE开发的新型无标记无阻抗亲和性传感器能够分别检测到极低的农药浓度,特别是对于OP和CB,分别为2,5和10ug / kg,但与**常见的用于农药检测的生物传感器相比,基于AChE需要很长时间的分析,除孵育时间外,我们的阻抗亲和生物传感器只需要4分钟。