量子點標記免疫分析技術在食品安全檢測中的應用價值

韓佳琪 曹真 林令超

摘 要：量子點標記免疫分析技術穩定性好，且具有獨特的熒光性質，在食品安全檢測中具有較好的應用價值。本文分析了量子點標記免疫分析技術在食品有害物質檢測中的應用，并提出了相應的優化策略，以期為食品安全檢測提供新的思路和方向。

關鍵詞：量子點標記免疫分析技術；食品安全檢測；有害物質檢測

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，食品安全檢測技術的應用及發展對于保障食品安全至關重要。傳統食品安全檢測方法雖已取得一定的成效，但其檢測效率、靈敏度及準確性還有待提升。隨著納米科技的持續進步，量子點標記的免疫分析技術作為一種新興的檢測方法，逐步受到研究人員的重視。量子點由于其特殊的熒光性質以及較好的穩定性給食品安全檢測帶來了一種新的可能性。本文深入探討量子點標記免疫分析技術在食品安全檢測中的應用價值，希望能夠對食品安全檢測技術的發展奠定基礎。

1 量子點標記免疫技術概述

量子點標記免疫技術，即以納米尺度半導體顆粒——量子點為研究對象，對量子點進行標記免疫分析。量子點作為一種特殊的納米材料，具有優異的光電性質，在生物分析和醫學診斷等領域具有廣闊的應用前景。量子點標記免疫分析技術原理的關鍵是量子點光電轉換的過程。激發光入射量子點后，量子點中的電子吸收光能并由基態向激發態轉變，然后這些激發態電子將以自發輻射形式發射特定波長熒光，該熒光信號可進行準確探測與測量以達到高靈敏度、高特異性探測待測物質。免疫分析中常將量子點作為標記物與某種抗體或抗原相結合形成量子點-抗體-抗原復合物，該復合物與待測物質復合后，可通過探測熒光信號強度及其變化間接確定待測物質濃度。這種以量子點為載體的免疫分析方法在提高檢測靈敏度與準確性的同時能實現多組分的同時檢測。

與傳統免疫分析方法相比較，量子點標記免疫分析技術具有以下特點。①量子點特殊的光學性質。其發射光譜窄且可調節，使不同類型量子點能夠發射出不同色彩的熒光，為多通道檢測提供可能。另外，量子點熒光強度高且平穩，有利于提高探測靈敏度及準確性。②量子點標記免疫分析技術的高特異性及高選擇性。由于量子點結合抗體或者抗原具有特異性，所以這種技術能夠實現目標分子的準確識別并能避免非特異性干擾。③基于量子點標記的免疫分析技術具有簡單、快速和成本低的優點。量子點合成與標記過程比較簡單，因此這一技術可用于大規模生產與實際應用。同時由于量子點具有高靈敏度、高特異性等特點，使這一技術能夠在短時間內完成探測并提高探測效率。總之，量子點標記免疫分析技術由于其特殊的光學性質、高特異性、高選擇性和操作簡單等特點，在生物醫學、食品安全和環境監測等方面有廣闊的應用前景。

2 量子點標記免疫分析技術在食品安全檢測中的應用價值

2.1 農藥殘留檢測

食品安全事關國計民生，農藥殘留檢測是確保食品安全的重要環節。量子點標記免疫分析技術由于具有高靈敏度、高特異性及快速檢測等優點，已在農藥殘留檢測方面顯示出極大的應用潛力。農藥殘留檢測的核心是準確識別并確定農藥分子。量子點標記的免疫分析方法通過將量子點與特定的抗體或抗原相結合，從而生成量子點-抗體/抗原的復合體，達到了高效捕捉和富集農藥分子的目的。當這類復合物與待測樣本中的農藥分子發生結合，便會發出獨特的熒光信號，通過精確測量與分析熒光信號強度及其變化情況，可快速準確地檢測農藥殘留。將量子點標記免疫分析技術用于農藥殘留檢測中的優點如下。①量子點因其特殊的光學性質可實現多個農藥分子的同時探測，從而提高探測效率與精度。②量子點結合抗體或者抗原具有高特異性、高選擇性等特點，能夠有效地避免非特異性干擾、增加檢測可靠性。③量子點標記免疫分析技術操作簡單、檢測速度快，能夠在較短的時間內完成對大量樣本的檢測，能夠滿足人們對食品安全檢測的高效性需求。在實踐中，基于量子點標記的免疫分析技術已成功用于各種農藥殘留檢測，如選擇適當的抗體及量子點種類就能達到有機磷、氨基甲酸酯及其他常用農藥的精確檢測。同時，該技術還可以與其他檢測方法相結合，如色譜分析、質譜分析等，形成多技術聯用的檢測體系，進一步提高農藥殘留檢測的準確性和可靠性。

隨著納米科技的持續進步和完善，量子點標記的免疫分析方法在農藥殘留檢測領域將扮演更為關鍵的角色。在今后的發展過程中，這一技術有望實現更多品種農藥的高效、精準檢測，從而為食品安全提供保障。

2.2 食品添加劑檢測

食品添加劑是現代食品工業的重要組成部分，但其超量或者違規使用會給人體健康帶來潛在威脅。所以，準確地進行食品添加劑檢測是確保食品安全的重要環節。量子點標記免疫分析技術因具有高靈敏度、高特異性等特點，在食品添加劑檢測方面顯示出了一定的優越性。在食品添加劑的檢測過程中，基于量子點標記的免疫分析技術能夠實現多個添加劑的同時檢測。通過對不同量子點標記物及對應抗體的設計，可實現對不同種類添加劑的特異性識別。當目標添加劑出現在待檢測樣品上時，量子點標記物與其結合發射出熒光信號，檢測熒光信號強度及變化情況可對添加劑類型及含量進行精確判斷。量子點標記免疫分析技術較傳統食品添加劑檢測方法靈敏度高、檢測限低。量子點因其特殊的光學性質而具有比傳統熒光標記物更強的熒光信號，使得該技術能以較低的濃度探測添加劑。另外，量子點標記免疫分析技術操作簡單、檢測速度快，可以在較短的時間內對大量樣本進行檢測，滿足現代食品安全檢測高效性的需求。

但食品添加劑品種繁多且化學性質不一，要求量子點標記免疫分析技術具有高特異性與準確性。所以在實際使用過程中，有必要對不同種類添加劑開展特異性抗體篩選與優化工作，從而提升檢測準確性與可靠性[1]。與此同時，量子點合成及標記過程仍需進一步優化，使其穩定性及熒光性能得到改善，并進一步促進量子點標記免疫分析在食品添加劑檢測領域的應用與發展。

總之，基于量子點標記的免疫分析技術對于食品添加劑的檢測有著廣闊的應用前景與發展潛能。伴隨著這一技術的發展與進步，相信其會在食品安全檢測領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

重金屬離子污染作為食品安全領域面臨的重大難題，對人類健康的危害也不可忽視，因此對食品中重金屬離子進行準確快速的檢測非常關鍵[2]。量子點標記的免疫分析方法憑借其獨特的優點，為重金屬離子的檢測開辟了新的途徑。在重金屬離子探測方面，基于量子點標記的免疫分析技術是通過為特定重金屬離子設計抗體并進行量子點標記來實現目標離子的高特異性鑒定。當目標重金屬離子存在于待檢測樣品中后，量子點標記物與其結合生成特定熒光信號。通過熒光信號強度及其變化的精確測量與分析可達到重金屬離子濃度精確檢測的目的。量子點標記免疫分析技術檢測重金屬離子具有高靈敏度、高選擇性等優點，由于量子點優良的光電性質及其熒光信號強度，以及與重金屬離子濃度之間的線性關系，使這一技術可以在很低的濃度范圍內探測重金屬離子。另外，量子點結合抗體特異性較高，能有效地避免非特異性干擾并提高檢測精度及可靠性。但是重金屬離子在檢測時可能會受很多因素影響，例如樣品復雜、干擾物質多等[3]。所以，將量子點標記免疫分析技術用于重金屬離子檢測時需要充分考慮上述因素，采取有效的措施排除干擾，加強信號。例如，為了提高檢測的精確度和穩定性，可以考慮優化抗體的選擇、優化量子點的制備技術，并與其他檢測方法相結合。隨著納米科技的持續進步和完善，量子點標記的免疫分析技術在檢測重金屬離子方面的應用范圍將逐漸擴大。今后，這一技術有望實現更多重金屬離子類型的高靈敏檢測，從而為食品安全提供保障。

3 量子點標記免疫分析技術的挑戰及優化策略

盡管量子點標記免疫分析技術在食品安全檢測領域展現出了巨大的應用潛力，但其在實際應用中仍面臨著一些挑戰。要想充分發揮出這一技術的作用，就必須針對這些問題挑戰進行優化解決。①量子點合成及其穩定性問題是限制這一技術推廣應用的關鍵。當前量子點合成工藝復雜、成本高、易受到環境因素影響，所以有必要對量子點合成方法進行進一步的優化。例如，可考慮使用新的材料及合成技術來降低成本[4]。②進一步提升量子點標記免疫分析技術的特異性與準確性。在實際工作中可能因受到非特異性結合及干擾物質等的影響，使得檢測結果產生偏差。針對這一問題可采用優化抗體選擇及修飾來增強抗體對目標分子結合特異性及親和力。同時，還可以結合其他檢測技術，如色譜分析、質譜分析等，進行多技術聯用，以提高檢測的準確性和可靠性。③基于量子點標記的免疫分析技術在操作上的簡便性與實用性都值得思考。當前，該項技術運行過程較為復雜，需要專業技術人員操作，如果相關從業人員綜合能力不高，則可能會對檢測結果造成影響。為擴大這一技術的應用范圍，必須簡化操作步驟，并且在檢測工作開展之前進行必要的培訓，掌握檢測要點以及注意事項；還可以通過提高自動化程度或研制便攜式檢測設備，滿足現場快速檢測

要求[5]。

此外，相關人員還可通過加大量子點合成技術研究與創新來提升量子點的穩定性等；對抗體設計及修飾方法進行深入研究，以提高抗體對目標分子結合的特異性及親和力；結合其他檢測技術進行多技術聯用，提高檢測的準確性和可靠性，促進裝置小型化，自動化發展，增強量子點標記免疫分析技術實用性與便捷性。工作人員在技術實施過程中要進行技術要點總結，必要時建立不同技術應用的檔案，注重部門之間的互動，以快速提出有效的優化策略，解決檢測過程中存在的問題[6]。

總之，量子點標記免疫分析技術對于食品安全檢測有著重要的應用價值，但也面臨著一定的挑戰。通過對技術與裝備的持續優化，相信這一技術在今后會有更好的發展，從而為確保食品安全提供更強大的技術支持。

4 結語

量子點標記的免疫分析技術作為一種創新的檢測方法，在食品安全檢測領域展現出了良好的應用前景。經過不斷地優化與完善，量子點標記的免疫分析技術將在食品安全檢測方面起到重要作用，從而為確保人們的身體健康和生命安全提供強有力的支撐。

參考文獻

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[3]安紅玉，陶澤，陳晨，等.環介導等溫擴增技術在食品安全檢測領域的研究進展[J/OL].食品與發酵工業，1-12[2024-03-09].https：//doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.037897.

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

[6]吳瓊.快速檢測技術在食品安全中的應用研究進展[J].中國食品，2022（11）：81-83.