韓佳琪 曹真 林令超

摘 要：量子點(diǎn)標(biāo)記免疫分析技術(shù)穩(wěn)定性好，且具有獨(dú)特的熒光性質(zhì)，在食品安全檢測(cè)中具有較好的應(yīng)用價(jià)值。本文分析了量子點(diǎn)標(biāo)記免疫分析技術(shù)在食品有害物質(zhì)檢測(cè)中的應(yīng)用，并提出了相應(yīng)的優(yōu)化策略，以期為食品安全檢測(cè)提供新的思路和方向。

關(guān)鍵詞：量子點(diǎn)標(biāo)記免疫分析技術(shù)；食品安全檢測(cè)；有害物質(zhì)檢測(cè)

Application Value of Quantum Dot Labeled Immunoassay Technology in Food Safety Testing

HAN Jiaqi， CAO Zhen， LIN Lingchao

（Shandong Standard Test Technology Co.， Ltd.， Jinan 250000， China）

Abstract： The quantum dot labeled immunoassay technology has good stability and unique fluorescence properties， which has good application value in food safety detection. In this paper， the application of quantum dot labeled immunoassay technology in the detection of food hazardous substances is analyzed， and the corresponding optimization strategies are proposed， in order to provide new ideas and directions for food safety detection.

Keywords： quantum dot labeled immunoassay; food safety testing; detection of hazardous substances

食品安全與人們的健康與生命安全息息相關(guān)，食品安全檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展對(duì)于保障食品安全至關(guān)重要。傳統(tǒng)食品安全檢測(cè)方法雖已取得一定的成效，但其檢測(cè)效率、靈敏度及準(zhǔn)確性還有待提升。隨著納米科技的持續(xù)進(jìn)步，量子點(diǎn)標(biāo)記的免疫分析技術(shù)作為一種新興的檢測(cè)方法，逐步受到研究人員的重視。量子點(diǎn)由于其特殊的熒光性質(zhì)以及較好的穩(wěn)定性給食品安全檢測(cè)帶來了一種新的可能性。本文深入探討量子點(diǎn)標(biāo)記免疫分析技術(shù)在食品安全檢測(cè)中的應(yīng)用價(jià)值，希望能夠?qū)κ称钒踩珯z測(cè)技術(shù)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

1 量子點(diǎn)標(biāo)記免疫技術(shù)概述

量子點(diǎn)標(biāo)記免疫技術(shù)，即以納米尺度半導(dǎo)體顆粒——量子點(diǎn)為研究對(duì)象，對(duì)量子點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)記免疫分析。量子點(diǎn)作為一種特殊的納米材料，具有優(yōu)異的光電性質(zhì)，在生物分析和醫(yī)學(xué)診斷等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。量子點(diǎn)標(biāo)記免疫分析技術(shù)原理的關(guān)鍵是量子點(diǎn)光電轉(zhuǎn)換的過程。激發(fā)光入射量子點(diǎn)后，量子點(diǎn)中的電子吸收光能并由基態(tài)向激發(fā)態(tài)轉(zhuǎn)變，然后這些激發(fā)態(tài)電子將以自發(fā)輻射形式發(fā)射特定波長(zhǎng)熒光，該熒光信號(hào)可進(jìn)行準(zhǔn)確探測(cè)與測(cè)量以達(dá)到高靈敏度、高特異性探測(cè)待測(cè)物質(zhì)。免疫分析中常將量子點(diǎn)作為標(biāo)記物與某種抗體或抗原相結(jié)合形成量子點(diǎn)-抗體-抗原復(fù)合物，該復(fù)合物與待測(cè)物質(zhì)復(fù)合后，可通過探測(cè)熒光信號(hào)強(qiáng)度及其變化間接確定待測(cè)物質(zhì)濃度。這種以量子點(diǎn)為載體的免疫分析方法在提高檢測(cè)靈敏度與準(zhǔn)確性的同時(shí)能實(shí)現(xiàn)多組分的同時(shí)檢測(cè)。

與傳統(tǒng)免疫分析方法相比較，量子點(diǎn)標(biāo)記免疫分析技術(shù)具有以下特點(diǎn)。①量子點(diǎn)特殊的光學(xué)性質(zhì)。其發(fā)射光譜窄且可調(diào)節(jié)，使不同類型量子點(diǎn)能夠發(fā)射出不同色彩的熒光，為多通道檢測(cè)提供可能。另外，量子點(diǎn)熒光強(qiáng)度高且平穩(wěn)，有利于提高探測(cè)靈敏度及準(zhǔn)確性。②量子點(diǎn)標(biāo)記免疫分析技術(shù)的高特異性及高選擇性。由于量子點(diǎn)結(jié)合抗體或者抗原具有特異性，所以這種技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)目標(biāo)分子的準(zhǔn)確識(shí)別并能避免非特異性干擾。③基于量子點(diǎn)標(biāo)記的免疫分析技術(shù)具有簡(jiǎn)單、快速和成本低的優(yōu)點(diǎn)。量子點(diǎn)合成與標(biāo)記過程比較簡(jiǎn)單，因此這一技術(shù)可用于大規(guī)模生產(chǎn)與實(shí)際應(yīng)用。同時(shí)由于量子點(diǎn)具有高靈敏度、高特異性等特點(diǎn)，使這一技術(shù)能夠在短時(shí)間內(nèi)完成探測(cè)并提高探測(cè)效率?？傊?，量子點(diǎn)標(biāo)記免疫分析技術(shù)由于其特殊的光學(xué)性質(zhì)、高特異性、高選擇性和操作簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，在生物醫(yī)學(xué)、食品安全和環(huán)境監(jiān)測(cè)等方面有廣闊的應(yīng)用前景。

2 量子點(diǎn)標(biāo)記免疫分析技術(shù)在食品安全檢測(cè)中的應(yīng)用價(jià)值

2.1 農(nóng)藥殘留檢測(cè)

食品安全事關(guān)國(guó)計(jì)民生，農(nóng)藥殘留檢測(cè)是確保食品安全的重要環(huán)節(jié)。量子點(diǎn)標(biāo)記免疫分析技術(shù)由于具有高靈敏度、高特異性及快速檢測(cè)等優(yōu)點(diǎn)，已在農(nóng)藥殘留檢測(cè)方面顯示出極大的應(yīng)用潛力。農(nóng)藥殘留檢測(cè)的核心是準(zhǔn)確識(shí)別并確定農(nóng)藥分子。量子點(diǎn)標(biāo)記的免疫分析方法通過將量子點(diǎn)與特定的抗體或抗原相結(jié)合，從而生成量子點(diǎn)-抗體/抗原的復(fù)合體，達(dá)到了高效捕捉和富集農(nóng)藥分子的目的。當(dāng)這類復(fù)合物與待測(cè)樣本中的農(nóng)藥分子發(fā)生結(jié)合，便會(huì)發(fā)出獨(dú)特的熒光信號(hào)，通過精確測(cè)量與分析熒光信號(hào)強(qiáng)度及其變化情況，可快速準(zhǔn)確地檢測(cè)農(nóng)藥殘留。將量子點(diǎn)標(biāo)記免疫分析技術(shù)用于農(nóng)藥殘留檢測(cè)中的優(yōu)點(diǎn)如下。①量子點(diǎn)因其特殊的光學(xué)性質(zhì)可實(shí)現(xiàn)多個(gè)農(nóng)藥分子的同時(shí)探測(cè)，從而提高探測(cè)效率與精度。②量子點(diǎn)結(jié)合抗體或者抗原具有高特異性、高選擇性等特點(diǎn)，能夠有效地避免非特異性干擾、增加檢測(cè)可靠性。③量子點(diǎn)標(biāo)記免疫分析技術(shù)操作簡(jiǎn)單、檢測(cè)速度快，能夠在較短的時(shí)間內(nèi)完成對(duì)大量樣本的檢測(cè)，能夠滿足人們對(duì)食品安全檢測(cè)的高效性需求。在實(shí)踐中，基于量子點(diǎn)標(biāo)記的免疫分析技術(shù)已成功用于各種農(nóng)藥殘留檢測(cè)，如選擇適當(dāng)?shù)目贵w及量子點(diǎn)種類就能達(dá)到有機(jī)磷、氨基甲酸酯及其他常用農(nóng)藥的精確檢測(cè)。同時(shí)，該技術(shù)還可以與其他檢測(cè)方法相結(jié)合，如色譜分析、質(zhì)譜分析等，形成多技術(shù)聯(lián)用的檢測(cè)體系，進(jìn)一步提高農(nóng)藥殘留檢測(cè)的準(zhǔn)確性和可靠性。

隨著納米科技的持續(xù)進(jìn)步和完善，量子點(diǎn)標(biāo)記的免疫分析方法在農(nóng)藥殘留檢測(cè)領(lǐng)域?qū)缪莞鼮殛P(guān)鍵的角色。在今后的發(fā)展過程中，這一技術(shù)有望實(shí)現(xiàn)更多品種農(nóng)藥的高效、精準(zhǔn)檢測(cè)，從而為食品安全提供保障。

2.2 食品添加劑檢測(cè)

食品添加劑是現(xiàn)代食品工業(yè)的重要組成部分，但其超量或者違規(guī)使用會(huì)給人體健康帶來潛在威脅。所以，準(zhǔn)確地進(jìn)行食品添加劑檢測(cè)是確保食品安全的重要環(huán)節(jié)。量子點(diǎn)標(biāo)記免疫分析技術(shù)因具有高靈敏度、高特異性等特點(diǎn)，在食品添加劑檢測(cè)方面顯示出了一定的優(yōu)越性。在食品添加劑的檢測(cè)過程中，基于量子點(diǎn)標(biāo)記的免疫分析技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)多個(gè)添加劑的同時(shí)檢測(cè)。通過對(duì)不同量子點(diǎn)標(biāo)記物及對(duì)應(yīng)抗體的設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)不同種類添加劑的特異性識(shí)別。當(dāng)目標(biāo)添加劑出現(xiàn)在待檢測(cè)樣品上時(shí)，量子點(diǎn)標(biāo)記物與其結(jié)合發(fā)射出熒光信號(hào)，檢測(cè)熒光信號(hào)強(qiáng)度及變化情況可對(duì)添加劑類型及含量進(jìn)行精確判斷。量子點(diǎn)標(biāo)記免疫分析技術(shù)較傳統(tǒng)食品添加劑檢測(cè)方法靈敏度高、檢測(cè)限低。量子點(diǎn)因其特殊的光學(xué)性質(zhì)而具有比傳統(tǒng)熒光標(biāo)記物更強(qiáng)的熒光信號(hào)，使得該技術(shù)能以較低的濃度探測(cè)添加劑。另外，量子點(diǎn)標(biāo)記免疫分析技術(shù)操作簡(jiǎn)單、檢測(cè)速度快，可以在較短的時(shí)間內(nèi)對(duì)大量樣本進(jìn)行檢測(cè)，滿足現(xiàn)代食品安全檢測(cè)高效性的需求。

但食品添加劑品種繁多且化學(xué)性質(zhì)不一，要求量子點(diǎn)標(biāo)記免疫分析技術(shù)具有高特異性與準(zhǔn)確性。所以在實(shí)際使用過程中，有必要對(duì)不同種類添加劑開展特異性抗體篩選與優(yōu)化工作，從而提升檢測(cè)準(zhǔn)確性與可靠性[1]。與此同時(shí)，量子點(diǎn)合成及標(biāo)記過程仍需進(jìn)一步優(yōu)化，使其穩(wěn)定性及熒光性能得到改善，并進(jìn)一步促進(jìn)量子點(diǎn)標(biāo)記免疫分析在食品添加劑檢測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展。

總之，基于量子點(diǎn)標(biāo)記的免疫分析技術(shù)對(duì)于食品添加劑的檢測(cè)有著廣闊的應(yīng)用前景與發(fā)展?jié)撃?。伴隨著這一技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，相信其會(huì)在食品安全檢測(cè)領(lǐng)域中扮演更重要的角色，從而為人們的飲食安全提供保障。

2.3 重金屬離子的檢測(cè)

重金屬離子污染作為食品安全領(lǐng)域面臨的重大難題，對(duì)人類健康的危害也不可忽視，因此對(duì)食品中重金屬離子進(jìn)行準(zhǔn)確快速的檢測(cè)非常關(guān)鍵[2]。量子點(diǎn)標(biāo)記的免疫分析方法憑借其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，為重金屬離子的檢測(cè)開辟了新的途徑。在重金屬離子探測(cè)方面，基于量子點(diǎn)標(biāo)記的免疫分析技術(shù)是通過為特定重金屬離子設(shè)計(jì)抗體并進(jìn)行量子點(diǎn)標(biāo)記來實(shí)現(xiàn)目標(biāo)離子的高特異性鑒定。當(dāng)目標(biāo)重金屬離子存在于待檢測(cè)樣品中后，量子點(diǎn)標(biāo)記物與其結(jié)合生成特定熒光信號(hào)。通過熒光信號(hào)強(qiáng)度及其變化的精確測(cè)量與分析可達(dá)到重金屬離子濃度精確檢測(cè)的目的。量子點(diǎn)標(biāo)記免疫分析技術(shù)檢測(cè)重金屬離子具有高靈敏度、高選擇性等優(yōu)點(diǎn)，由于量子點(diǎn)優(yōu)良的光電性質(zhì)及其熒光信號(hào)強(qiáng)度，以及與重金屬離子濃度之間的線性關(guān)系，使這一技術(shù)可以在很低的濃度范圍內(nèi)探測(cè)重金屬離子。另外，量子點(diǎn)結(jié)合抗體特異性較高，能有效地避免非特異性干擾并提高檢測(cè)精度及可靠性。但是重金屬離子在檢測(cè)時(shí)可能會(huì)受很多因素影響，例如樣品復(fù)雜、干擾物質(zhì)多等[3]。所以，將量子點(diǎn)標(biāo)記免疫分析技術(shù)用于重金屬離子檢測(cè)時(shí)需要充分考慮上述因素，采取有效的措施排除干擾，加強(qiáng)信號(hào)。例如，為了提高檢測(cè)的精確度和穩(wěn)定性，可以考慮優(yōu)化抗體的選擇、優(yōu)化量子點(diǎn)的制備技術(shù)，并與其他檢測(cè)方法相結(jié)合。隨著納米科技的持續(xù)進(jìn)步和完善，量子點(diǎn)標(biāo)記的免疫分析技術(shù)在檢測(cè)重金屬離子方面的應(yīng)用范圍將逐漸擴(kuò)大。今后，這一技術(shù)有望實(shí)現(xiàn)更多重金屬離子類型的高靈敏檢測(cè)，從而為食品安全提供保障。

3 量子點(diǎn)標(biāo)記免疫分析技術(shù)的挑戰(zhàn)及優(yōu)化策略

盡管量子點(diǎn)標(biāo)記免疫分析技術(shù)在食品安全檢測(cè)領(lǐng)域展現(xiàn)出了巨大的應(yīng)用潛力，但其在實(shí)際應(yīng)用中仍面臨著一些挑戰(zhàn)。要想充分發(fā)揮出這一技術(shù)的作用，就必須針對(duì)這些問題挑戰(zhàn)進(jìn)行優(yōu)化解決。①量子點(diǎn)合成及其穩(wěn)定性問題是限制這一技術(shù)推廣應(yīng)用的關(guān)鍵。當(dāng)前量子點(diǎn)合成工藝復(fù)雜、成本高、易受到環(huán)境因素影響，所以有必要對(duì)量子點(diǎn)合成方法進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化。例如，可考慮使用新的材料及合成技術(shù)來降低成本[4]。②進(jìn)一步提升量子點(diǎn)標(biāo)記免疫分析技術(shù)的特異性與準(zhǔn)確性。在實(shí)際工作中可能因受到非特異性結(jié)合及干擾物質(zhì)等的影響，使得檢測(cè)結(jié)果產(chǎn)生偏差。針對(duì)這一問題可采用優(yōu)化抗體選擇及修飾來增強(qiáng)抗體對(duì)目標(biāo)分子結(jié)合特異性及親和力。同時(shí)，還可以結(jié)合其他檢測(cè)技術(shù)，如色譜分析、質(zhì)譜分析等，進(jìn)行多技術(shù)聯(lián)用，以提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性和可靠性。③基于量子點(diǎn)標(biāo)記的免疫分析技術(shù)在操作上的簡(jiǎn)便性與實(shí)用性都值得思考。當(dāng)前，該項(xiàng)技術(shù)運(yùn)行過程較為復(fù)雜，需要專業(yè)技術(shù)人員操作，如果相關(guān)從業(yè)人員綜合能力不高，則可能會(huì)對(duì)檢測(cè)結(jié)果造成影響。為擴(kuò)大這一技術(shù)的應(yīng)用范圍，必須簡(jiǎn)化操作步驟，并且在檢測(cè)工作開展之前進(jìn)行必要的培訓(xùn)，掌握檢測(cè)要點(diǎn)以及注意事項(xiàng)；還可以通過提高自動(dòng)化程度或研制便攜式檢測(cè)設(shè)備，滿足現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)

要求[5]。

此外，相關(guān)人員還可通過加大量子點(diǎn)合成技術(shù)研究與創(chuàng)新來提升量子點(diǎn)的穩(wěn)定性等；對(duì)抗體設(shè)計(jì)及修飾方法進(jìn)行深入研究，以提高抗體對(duì)目標(biāo)分子結(jié)合的特異性及親和力；結(jié)合其他檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行多技術(shù)聯(lián)用，提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性和可靠性，促進(jìn)裝置小型化，自動(dòng)化發(fā)展，增強(qiáng)量子點(diǎn)標(biāo)記免疫分析技術(shù)實(shí)用性與便捷性。工作人員在技術(shù)實(shí)施過程中要進(jìn)行技術(shù)要點(diǎn)總結(jié)，必要時(shí)建立不同技術(shù)應(yīng)用的檔案，注重部門之間的互動(dòng)，以快速提出有效的優(yōu)化策略，解決檢測(cè)過程中存在的問題[6]。

總之，量子點(diǎn)標(biāo)記免疫分析技術(shù)對(duì)于食品安全檢測(cè)有著重要的應(yīng)用價(jià)值，但也面臨著一定的挑戰(zhàn)。通過對(duì)技術(shù)與裝備的持續(xù)優(yōu)化，相信這一技術(shù)在今后會(huì)有更好的發(fā)展，從而為確保食品安全提供更強(qiáng)大的技術(shù)支持。

4 結(jié)語

量子點(diǎn)標(biāo)記的免疫分析技術(shù)作為一種創(chuàng)新的檢測(cè)方法，在食品安全檢測(cè)領(lǐng)域展現(xiàn)出了良好的應(yīng)用前景。經(jīng)過不斷地優(yōu)化與完善，量子點(diǎn)標(biāo)記的免疫分析技術(shù)將在食品安全檢測(cè)方面起到重要作用，從而為確保人們的身體健康和生命安全提供強(qiáng)有力的支撐。

參考文獻(xiàn)

[1]白利娟.淺談食品安全檢測(cè)技術(shù)現(xiàn)狀及創(chuàng)新策略研究[J].食品界，2024（3）：102-104.

[2]石長(zhǎng)波，梁昌謀，王鵬宇，等.多重連接探針擴(kuò)增技術(shù)在食品安全檢測(cè)中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J].糧食與油脂，2024，37（3）：4-7.

[3]安紅玉，陶澤，陳晨，等.環(huán)介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增技術(shù)在食品安全檢測(cè)領(lǐng)域的研究進(jìn)展[J/OL].食品與發(fā)酵工業(yè)，1-12[2024-03-09].https：//doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.037897.

[4]劉暢.食品安全檢測(cè)中化學(xué)檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用探索[J].中國(guó)食品，2023（22）：63-65.

[5]劉鎧齊.食品添加劑的安全性及食品安全檢測(cè)技術(shù)研究[J].食品界，2024（2）：112-114.

[6]吳瓊.快速檢測(cè)技術(shù)在食品安全中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J].中國(guó)食品，2022（11）：81-83.