◎ 農(nóng)彩美
(平南縣公共檢驗(yàn)檢測(cè)中心,廣西 平南 537300)
食品安全問(wèn)題一直都是一個(gè)世界性的話題,近年來(lái),國(guó)際上各類食品安全事件頻頻發(fā)生,造成了巨大的社會(huì)問(wèn)題和經(jīng)濟(jì)損失。目前,食品安全問(wèn)題主要表現(xiàn)在有害動(dòng)植物、畜禽、野生動(dòng)植物、微量化學(xué)和環(huán)境污染物等領(lǐng)域。為了減少食品安全事件的發(fā)生,研制出一種能夠滿足需要的檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)前的迫切需求。
免疫層析技術(shù)是出現(xiàn)于20世紀(jì)80年代初期的一種獨(dú)特的免疫分析方法,該方法的核心技術(shù)是以條狀纖維層析材料為固相,通過(guò)毛細(xì)管作用使樣品溶液在層析材料上泳動(dòng),并同時(shí)使樣品中經(jīng)標(biāo)記物標(biāo)記的待測(cè)物與包被在層析材料上針對(duì)待測(cè)物的受體(如抗原或抗體)發(fā)生高特異、高親和性的免疫反應(yīng),富集在檢測(cè)帶上,通過(guò)酶反應(yīng)或直接運(yùn)用可目測(cè)的標(biāo)記物(如膠體金、彩色乳膠等)得到直觀的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,如顯色。
膠體金(Colloidal gold)是氯金酸(Chloroauric acid)在白磷、檸檬酸三鈉等還原劑的作用下,聚合成特定大小的金顆粒,并由于靜電作用成為一種穩(wěn)定膠體溶液。由于膠體金顆粒具有高電子密度的特性,且顆粒聚集達(dá)到一定密度時(shí)即達(dá)到107個(gè)/mm2,出現(xiàn)肉眼可見(jiàn)的粉紅色斑點(diǎn),因而可以作為免疫層析試驗(yàn)的指示物。
膠體金免疫層析技術(shù)既能夠?qū)κ称分械母鞣N農(nóng)獸藥化學(xué)殘留和微生物及其他真菌毒素等進(jìn)行檢測(cè),還能夠快速地診斷各種動(dòng)物流感性疾病,具有較廣的檢測(cè)范圍[1]。
膠體金免疫層析技術(shù)操作比較簡(jiǎn)單,不涉及大型的藥物檢測(cè)醫(yī)療設(shè)備和檢驗(yàn)儀器,只需簡(jiǎn)易地對(duì)被試者檢測(cè)的藥物樣品和檢驗(yàn)數(shù)據(jù)資料進(jìn)行定量分析和綜合處理,便可以直接得到符合要求的藥物檢驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果,不具備很強(qiáng)醫(yī)學(xué)專業(yè)知識(shí)的人員也能輕松操作。
膠體金免疫層析檢測(cè)技術(shù)絕大多數(shù)時(shí)候是通過(guò)使用單抗體克隆的酶原抗體方法對(duì)酶進(jìn)行抗原標(biāo)記,主要作用于酶的抗原決定簇,它具有酶的親和力與特異性,而且靈敏度相對(duì)較高,當(dāng)前在國(guó)內(nèi)市面上可以檢測(cè)到的抗原膠體金電子診斷卡的最高靈敏度已經(jīng)到達(dá)1.0 ng·mL-1。
膠體金實(shí)驗(yàn)紙條具備良好的化學(xué)穩(wěn)定性,使用膠體金進(jìn)行蛋白質(zhì)標(biāo)記處理在物理上屬于蛋白質(zhì)吸附的過(guò)程,基本上沒(méi)有影響蛋白質(zhì)的活力。另外,膠體金的檢測(cè)卡由于質(zhì)量和重量等級(jí)較小,便于隨身攜帶與檢測(cè)[2]。
相比于氧化酶的活性標(biāo)記、放射性化學(xué)同位素和活性熒光素等檢測(cè)技術(shù),環(huán)保塑料膠體金屬烯檢測(cè)技術(shù)中所使用的膠體具有較低的毒性,不會(huì)直接損壞室內(nèi)技術(shù)操作儀器且對(duì)室內(nèi)環(huán)境不會(huì)產(chǎn)生化學(xué)污染,具有其他膠體檢測(cè)所用技術(shù)無(wú)法比擬的安全檢測(cè)效果。
有學(xué)者利用中毒膠體金條碼以抗氟喹諾酮類單克隆中毒抗體作為原料,成功制備了一種標(biāo)記免疫檢測(cè)抗體試劑的紙條,用于對(duì)不同牛奶中11種類抗氟喹諾酮類的抗體殘留量進(jìn)行免疫檢測(cè),檢測(cè)反應(yīng)持續(xù)時(shí)間一般為5 min。試劑盒所用紙條的高溫檢查試驗(yàn)結(jié)果和其他儀器的高溫檢測(cè)試驗(yàn)結(jié)果相同,重復(fù)性比較好,在4 ℃的條件下紙條至少可以長(zhǎng)期保存12個(gè)月。該方法對(duì)樣品前處理簡(jiǎn)單,檢測(cè)時(shí)間短,靈敏度高,特異性良好,假陽(yáng)性率及假陰性率均為0,經(jīng)液相二級(jí)質(zhì)譜(LC-MS/MS)的方法測(cè)試驗(yàn)證,該方法試劑及紙條的質(zhì)量檢測(cè)試驗(yàn)結(jié)果穩(wěn)定可靠。但在某些實(shí)驗(yàn)中針對(duì)一些陽(yáng)性的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可能需要使用另外幾種實(shí)驗(yàn)方法做進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)確認(rèn)。
在食品安全中,各類農(nóng)藥、獸醫(yī)藥、生物堿及化學(xué)品等毒素的大量殘留已經(jīng)嚴(yán)重威脅到了廣大消費(fèi)者的身心健康,近年來(lái)人們也對(duì)此類健康問(wèn)題日益重視。在食物和農(nóng)獸藥大氣殘留性檢測(cè)中采用膠體金屬和免疫介質(zhì)層膜分析,此方法簡(jiǎn)易、方便、迅捷,不需要使用大型的醫(yī)療儀器設(shè)備等,被廣泛地推廣應(yīng)用到醫(yī)療領(lǐng)域[3]。
近年來(lái),一些國(guó)產(chǎn)劣質(zhì)高端食品進(jìn)口生產(chǎn)者和經(jīng)營(yíng)商為了非法牟利,無(wú)視國(guó)家對(duì)危害食品衛(wèi)生的相關(guān)政策,將一些化學(xué)成分直接非法添加到食品中,嚴(yán)重危害到消費(fèi)者的生命財(cái)產(chǎn)和身體健康。
從我國(guó)關(guān)于食品安全監(jiān)督管理的角度考慮,對(duì)某些食品中羅丹明B的檢驗(yàn)技術(shù)研究是當(dāng)前迫切需要解決的重大技術(shù)課題之一[4]。很多文獻(xiàn)中對(duì)羅丹明B的檢驗(yàn)均使用高效液相色譜(HPLC)或者液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用(LC-MS)等。雖然這些方法的精細(xì)度和檢測(cè)限已經(jīng)能夠符合要求,檢測(cè)限也已經(jīng)可以滿足無(wú)縫痕量分析的需要,但都不可避免存在適用區(qū)域狹窄、裝置昂貴、運(yùn)行簡(jiǎn)單和成本較高等缺陷,膠體金屬材料技術(shù)則克服了這些弊端。在對(duì)食品中各種有害物質(zhì)的檢測(cè)中,多數(shù)醫(yī)療藥物的殘留都有一個(gè)限量標(biāo)準(zhǔn),只進(jìn)行穩(wěn)定性的檢測(cè)已經(jīng)無(wú)法滿足食品安全檢測(cè)的特殊性要求,這是膠體金技術(shù)在應(yīng)用中存在的主要問(wèn)題。對(duì)于羅丹明這類非食品色素,它們不允許被直接檢出,因此不存在定量分析的問(wèn)題。所以免疫膠體金技術(shù)可以運(yùn)用到對(duì)羅丹明的檢測(cè)中。
食品中有害微生物的含量是否超標(biāo),主要與致病菌含量有關(guān)。食品中常見(jiàn)的致病菌主要有大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、沙門(mén)氏菌、布氏桿菌和霍亂弧菌等[5]。生化鑒定分離技術(shù)是目前在致病微生物的檢驗(yàn)中最為常規(guī)的一種分析方法,由于操作復(fù)雜、靈敏度和臨床特異性較低等特點(diǎn)為實(shí)際應(yīng)用工作帶來(lái)了諸多不便,并且這種分析方法對(duì)于及時(shí)監(jiān)測(cè)、及時(shí)發(fā)現(xiàn)疾病原因預(yù)防的作用非常有限。高效液相色譜和氣相色譜分析等儀器的分析技術(shù)方法也被廣泛地應(yīng)用到致病微生物的迅速檢查和分離的檢測(cè)中,然而這兩種檢測(cè)方法配套裝置相當(dāng)昂貴,使得其應(yīng)用領(lǐng)域受到限制。膠體金免疫層析技術(shù)能夠有效地克服這些缺陷,實(shí)現(xiàn)對(duì)致病菌的快速檢測(cè)。
2013年,有學(xué)者采用現(xiàn)代膠體金細(xì)菌免疫層分析法對(duì)大腸桿菌、金黃色葡萄球菌等多種致病性病原微生物及其所用藥物抗體進(jìn)行了臨床化學(xué)檢測(cè)上的技術(shù)基礎(chǔ)研究,在對(duì)所用藥物研發(fā)制備膠體金免疫結(jié)合酶制劑時(shí),進(jìn)行了2次離心,洗去了所用藥物中沒(méi)有被標(biāo)記的抗體,提高了制備膠體金免疫結(jié)合酶制劑所用藥物的抗體的化學(xué)性能和臨床試驗(yàn)所用試劑的化學(xué)靈敏度[6]。結(jié)果表明,試劑條的抗體靈敏度相對(duì)較高、特異性相對(duì)較強(qiáng),但由于目前應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室的不同菌種抗體數(shù)量有限,所以僅成功檢測(cè)了4種敏感細(xì)菌,是否可能與其他菌種之間發(fā)生某種交叉病毒反應(yīng)尚需進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)測(cè)試,且本方法的靈敏度遠(yuǎn)低于實(shí)時(shí)熒光定量PCR(qPCR)、酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定(ELISA)等治療細(xì)菌方法。然而,由實(shí)驗(yàn)加工制得的用于檢查大腸桿菌含量測(cè)試的紙條,為直接實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確檢查提供巨大優(yōu)勢(shì)。
霉菌毒素是霉菌產(chǎn)生的有毒次級(jí)代謝物,廣泛存在于糧油食品和飼料中,對(duì)人類和動(dòng)物有害。目前,全世界已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了400多種結(jié)構(gòu)不同的霉菌毒素,其中已經(jīng)被分離鑒定的有20多種,危害較大的主要有黃曲霉毒素、玉米赤霉烯酮、嘔吐毒素、赭曲霉毒素A、伏馬毒素和T2/HT2毒素等。目前,全世界已有100多個(gè)國(guó)家規(guī)定了糧食中主要霉菌毒素的限量,我國(guó)GB 2761—2017也明確規(guī)定了食品中霉菌毒素的限量。目前,膠體金免疫層析技術(shù)在霉菌毒素檢測(cè)中的應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛,如Charm Rosa霉菌毒素定量檢測(cè)系統(tǒng),能夠在5 min內(nèi)快速定量測(cè)定谷物飼料中的霉菌毒素,樣品制備過(guò)程簡(jiǎn)單快速,檢測(cè)過(guò)程為一步法操作,并且檢測(cè)結(jié)果與國(guó)標(biāo)方法具有較高的一致性,是國(guó)家糧食局糧油中霉菌毒素檢測(cè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中所采用的方法。目前,該方法在全球已經(jīng)得到廣泛運(yùn)用。
目前國(guó)內(nèi)對(duì)散件膠體金細(xì)胞免疫層析系列產(chǎn)品的技術(shù)研究尚未完成,市場(chǎng)上沒(méi)有國(guó)產(chǎn)的一體成型散件膠體金層析產(chǎn)品。而目前銷售的膠體免疫層析系列產(chǎn)品都是由國(guó)外工廠進(jìn)口或國(guó)內(nèi)工廠組裝散件或直接進(jìn)口代銷的國(guó)外進(jìn)口產(chǎn)品。新型自動(dòng)化食品免疫層析檢測(cè)產(chǎn)品的國(guó)際應(yīng)用領(lǐng)域市場(chǎng)龐大,國(guó)內(nèi)應(yīng)盡快研制生產(chǎn)出一套有多功能品種、高質(zhì)量的新型自動(dòng)化食品免疫層析檢測(cè)產(chǎn)品,這不僅能有效避免國(guó)內(nèi)大規(guī)模的食品外流,而且對(duì)于改善我國(guó)的各類食品質(zhì)量與安全,提高國(guó)民健康生活質(zhì)量起到不容忽視的促進(jìn)作用。對(duì)于新型免疫層析分析實(shí)驗(yàn)方法的檢測(cè)技術(shù)質(zhì)量有很多個(gè)方面的要求,在能夠滿足免疫檢測(cè)快速而簡(jiǎn)便的實(shí)際條件下,應(yīng)盡量地提高其免疫檢測(cè)特異性和敏感性的程度,減少假陰性和假陽(yáng)性,這對(duì)于各類可以用來(lái)定期進(jìn)行自檢的新型免疫層析方法產(chǎn)品來(lái)說(shuō)也尤其重要。
免疫膠體金技術(shù)作為繼酶標(biāo)記技術(shù)、放射性同位素技術(shù)以及熒光素技術(shù)之后的第四大標(biāo)記技術(shù),未來(lái)一個(gè)十分重要的發(fā)展方向就是免疫層析試紙條。膠體金層析技術(shù)在未來(lái)的食品快速檢測(cè)中將發(fā)揮重要作用,主要包括研制前處理設(shè)備、提升膠體金質(zhì)量、提升檢測(cè)的靈敏度、研發(fā)多元化檢測(cè)技術(shù)、真正實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)定量檢測(cè)。作為一種十分簡(jiǎn)單且有效的監(jiān)測(cè)方式,在未來(lái)食品快速檢測(cè)的過(guò)程中,膠體金層析技術(shù)必然會(huì)發(fā)會(huì)出更加重要的作用,
繼免疫熒光素、放射性免疫同位素和氧化酶免疫標(biāo)記技術(shù)之后,免疫標(biāo)記膠體金屬化技術(shù)已成為第四大免疫標(biāo)記技術(shù),免疫層析標(biāo)記實(shí)驗(yàn)室的紙條已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于體外現(xiàn)場(chǎng)的免疫檢測(cè)工作中,這是此標(biāo)記技術(shù)的一個(gè)重要發(fā)展趨勢(shì)[7]。免疫生物膠體金屬素檢測(cè)化驗(yàn)技術(shù)檢測(cè)簡(jiǎn)單、快捷,結(jié)果分析判別直觀,不需要專門(mén)的檢驗(yàn)設(shè)備和檢測(cè)試劑,無(wú)任何化學(xué)物質(zhì)污染物等,非常適用于廣大的企業(yè)基層食品檢測(cè)技術(shù)工作者以及各類大批量的食品檢測(cè)和大中小規(guī)模的食品普查化驗(yàn)工作,且非常適合于對(duì)各類食品安全現(xiàn)場(chǎng)的快速化驗(yàn)檢測(cè)。