近年来,化学随着各种食品问题的突发事件频繁发生,食品安全已经引起了社会各方面的广泛关注,传统的食品安全测检技术因操作复杂,耗时长,成本高等特点,无法满足当前检测需求,因此建立快速、灵敏、发光方法准确的免疫检测手段成为保障食品安全的研究重点。化学发光免疫分析(chemiluminescence immunoassay,食品CLIA)具有灵敏度高、特异性好、安全分析速度快、检测及展简便的应用操作优势,受到越来越多的食品安全领域人员青睐。CLIA能够很灵敏的化学对有毒有害物质进行区别,能检测出不同分子量大小的抗原、半抗原和抗体,发光方法同时还能应用于核酸探针,它目前被广泛用于食品、医疗和环境等领域。免疫根据近5年的食品文献报道,本文简单概述了CLIA技术,并从农药残留、兽药残留、安全违禁添加物、检测及展病原微生物以及生物毒素等方面在食品安全检测中的应用应用作了详细综述,对该技术进行了展望。

1引言

近年来,化学随着各种食品安全问题的频繁发生,食品安全已经引起了社会各方面的广泛关注。这种情况下,食品安全检测技术显得尤为重要,传统的检测技术不能满足检测需求,因此建立灵敏、准确、快速的检测方法是保证食品安全的需要。化学发光免疫分析(chemiluminescenceimmunoassay,CLIA)是将化学发光与免疫技术(抗原与抗体反应)结合而建立起的一种免疫分析方法。它是一种高特异性、灵敏度好的检测分析技术,因而在食品安全领域成为研究热点。这种方法可以十分灵敏地对有害物质进行区别,能检测出不同分子量大小的半抗原、抗原和抗体,还能应用于核酸探针。目前化学发光免疫分析方法主要在临床,环境、食品等检测中应用广泛。有研究表明,化学发光免疫分析比其他免疫分析方法更敏感,相比于传统的酶免疫分析(enzyme linked immunoassay,ELISA)灵敏度高10倍,灵敏性和检测范围要高于ELISA方法和其他免疫技术,具有操作简单、检测时间短等优势,在食品安全领域发展迅速。本文主要从化学发光免疫分析在食品安全农药残留、兽药残留、违禁添加物等几个方面的应用进行综述,以期为化学免疫分析在食品安全方面的应用提供一定的理论依据。

2 CLIA的概述

2.1 CLIA原理

1977年,Cheng等首次建立CLIA以来,该方法经历了4个阶段的发展,主要包括许多新的材料、技术、工艺和仪器不断完善和普及。CLIA是将高灵敏化学发光技术与特异性免疫反应相结合,建立的一种免疫分析方法,可以满足小分子在低浓度下的检测需要。化学发光免疫分析分为2个部分,免疫反应系统和化学发光分析系统。免疫反应系统是将标记物质直接标记在抗原或抗体上,经过特异性反应后,形成2抗体复合物。然后对标记物进行检测,来测定待测物。化学发光(chemiluminescence,CL)是化学反应过程中的一种特殊现象。反应产物是在反应激发态下被激发,当从激发态回到基态时,以光辐射的形式释放出一定量的能量。该方法既避免了放射性同位素应用对放射免疫分析的污染风险,又克服了仪器复杂、背景干扰等缺点,该方法灵敏度高,特异性强,无辐射,标签有效期长,自动化程度高,是现代检测技术的重要手段。

2.2 CLIA分类

根据化学发光剂,一般可分为3类:直接化学发光免疫分析、酶促化学发光免疫分析和电化学发光免疫分析。

直接化学发光分析是抗原或抗体直接被化学发光剂标记的免疫测定方法,常用的发光体系有鲁米诺类和吖啶酯类。酶促化学发光免疫分析是以酶标记抗原或抗体进行的免疫反应。目前常用的标记酶是辣根过氧化物酶(horseradish peroxidase,HRP)和碱性磷酸酶(alkalinephosphatase,AP)。发光底物分别为鲁米诺和1,2-二氧环乙烷衍生物(AMPPD)。在传统的化学发光酶免疫分析(chemiluminescence enzyme immunoassay,CLEIA)中,由于微孔板的比表面积较低,采用物理吸附的方法直接标记到抗原或抗体酶上的,装载的酶量小,存在信号弱、时间短、强度低。为了提高发光信号和灵敏度在分析过程中加入催化剂和增强剂。如酶,苯酚衍生物,离子或金属纳米粒子等。随着纳米材料的发展,通过修饰纳米材料的表面,装载更多的HRP,有效地催化CL过程,实现信号放大,提高了方法的灵敏度和检测的多样性。电化学发光免疫分析是在电极表面进行。与前者方法不同,它需要以三丙胺(tripropylamine,TPA)作为电子供体,电化学发光剂三联吡啶钌标记抗原或抗体,在电场中因电子转移而发生特异性化学发光反应,它包括电化学和化学发光2个过程。常用的发光体系为三联吡啶钌。

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