膠體金免疫層析技術(shù)在食品快速檢測中的應(yīng)用

摘 要：膠體金免疫層析技術(shù)在食品快速檢測中展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢。該技術(shù)通過利用膠體金與抗原或抗體的特異性結(jié)合，實現(xiàn)對食品中多種有害物質(zhì)如藥物殘留、病原微生物、生物毒素及違禁物質(zhì)的快速檢測。本文對膠體金免疫層析技術(shù)進行概述，在此基礎(chǔ)上對該技術(shù)在食品快速檢測中的實際應(yīng)用進行分析，以期為相關(guān)檢測人員提供支持。

關(guān)鍵詞：膠體金免疫層析技術(shù)；食品快速檢測；技術(shù)優(yōu)勢

Colloidal Gold Immunochromatography Technology in Rapid Food Testing

ZHOU Wenlan

（Quality and Safety Monitoring Center of Suzhou Agricultural Products， Suzhou 215104， China）

Abstract： Colloidal gold immunochromatography technology has shown significant advantages in rapid food detection. This technology utilizes the specific binding of colloidal gold to antigens or antibodies to achieve rapid detection of various harmful substances in food， such as drug residues， pathogenic microorganisms， biotoxins， and prohibited substances. This article provides an overview of colloidal gold immunochromatography technology and analyzes its practical application in food rapid detection， in order to provide support for relevant detection personnel.

Keywords： colloidal gold immunochromatography technology; rapid food testing; technical advantages

食品安全是關(guān)乎國計民生的重要議題，隨著食品生產(chǎn)和流通環(huán)節(jié)的日益復(fù)雜，對食品安全檢測技術(shù)的要求也越來越高。在眾多檢測技術(shù)中，膠體金免疫層析技術(shù)憑借其高效、快速、成本低廉的獨特優(yōu)勢，逐漸在食品快速檢測領(lǐng)域嶄露頭角。該技術(shù)利用膠體金作為示蹤標志物，結(jié)合抗原或抗體的特異性識別能力，通過簡單的層析過程即可實現(xiàn)目標物質(zhì)的快速檢測。因此，本文深入探討膠體金免疫層析技術(shù)在食品快速檢測中的應(yīng)用，對于該技術(shù)在食品安全領(lǐng)域的進一步推廣和應(yīng)用具有重要意義。

1 膠體金免疫層析技術(shù)概述

膠體金免疫層析技術(shù)是一種結(jié)合了膠體金納米顆粒的獨特光學(xué)性質(zhì)與免疫學(xué)檢測原理的快速檢測技術(shù)。該技術(shù)利用膠體金顆粒作為示蹤標記物，與特異性抗體或抗原結(jié)合，通過層析過程實現(xiàn)食品中目標物質(zhì)的快速、靈敏檢測。膠體金免疫層析技術(shù)的操作步驟主要包括樣品預(yù)處理、試劑準備、層析反應(yīng)和結(jié)果判讀等[1]。①需要對食品樣品進行必要的預(yù)處理，如提取、稀釋等，以去除干擾物質(zhì)并調(diào)整樣品濃度。②將含有膠體金標記的特異性抗體或抗原試劑與樣品混合，通過層析作用使目標物質(zhì)與標記物結(jié)合并形成可見的復(fù)合物。③根據(jù)復(fù)合物在層析條帶上的顏色變化或位置移動，判斷樣品中是否存在目標物質(zhì)，并確定其濃度。

膠體金免疫層析技術(shù)在實際應(yīng)用時還需要注意以下事項。①在樣品處理過程中，不要引入新的干擾物質(zhì)，避免影響檢測結(jié)果。②使用高質(zhì)量的膠體金標記試劑，確保檢測結(jié)果的準確性和可靠性。③嚴格按照操作規(guī)程進行操作，避免交叉污染和誤差的產(chǎn)生。④注意檢測環(huán)境的溫度、濕度等條件，確保檢測過程在適宜的環(huán)境中進行。⑤準確判讀檢測結(jié)果，避免主觀臆斷和誤判。對于疑似陽性結(jié)果，應(yīng)進行復(fù)檢以確認。

2 膠體金免疫層析技術(shù)在食品快速檢測中的實際應(yīng)用

2.1 藥物殘留檢測

藥物殘留問題是當(dāng)前困擾食品安全的主要問題之一。隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)的快速發(fā)展，農(nóng)藥和獸藥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中被廣泛應(yīng)用，食品中藥物殘留問題也日益嚴峻。膠體金免疫層析技術(shù)以其獨特的優(yōu)勢，為這一難題提供了高效的解決方案。該技術(shù)能夠針對食品中的多種藥物殘留進行快速檢測，包括但不限于金剛烷胺、瘦肉精、腐霉利、滅蠅胺等常見且危害較大的藥物。檢測過程簡單快捷，通常無須依賴昂貴的精密儀器，大大降低了檢測成本，使得該技術(shù)更加適合在基層推廣和應(yīng)用。

2.1.1 多組分同時檢測

使用膠體金免疫層析技術(shù)對多組分同時檢測時，關(guān)鍵在于特異性抗體的選擇與優(yōu)化。針對每種藥物殘留或目標分析物都需要設(shè)計并篩選出高度特異性的抗體，這些抗體能夠精準地識別并結(jié)合對應(yīng)的分析物。將這些特異性抗體巧妙地固定在檢測條的不同區(qū)域，或者通過不同的標記方式（如不同粒徑或顏色的膠體金顆粒）進行區(qū)分，從而在同一檢測過程中實現(xiàn)對多種組分的并行分析。當(dāng)待測樣品與檢測條接觸時，樣品中的目標分析物會與各自對應(yīng)的特異性抗體結(jié)合，形成可見的顯色反應(yīng)或信號變化。通過觀察檢測條上不同區(qū)域的顯色情況或信號強度，可以快速、直觀地判斷出樣品中是否含有以及含有多少種目標分析物。例如，潘聲旺等[2]開發(fā)了可同時檢測乳制品中三聚氰胺、磺胺類藥物和β-內(nèi)酰胺類抗生素殘留的免疫層析試紙條。通過優(yōu)化特異性抗體，每種分析物均有對應(yīng)的獨特膠體金標記（如不同顏色或粒徑），并固定于試紙條的不同檢測區(qū)。當(dāng)樣品溶液滴加至試紙條上，各分析物與相應(yīng)抗體結(jié)合，產(chǎn)生清晰的顯色條帶，通過顏色對比即可快速判定樣品中是否含有上述3種殘留物及其大致含量，有效保障了食品安全檢測的效率與準確性。

2.1.2 定量或半定量檢測

現(xiàn)代膠體金免疫層析技術(shù)憑借其高靈敏性與創(chuàng)新性，已顯著提升了對食品中藥物殘留檢測的精度與效率。該技術(shù)通過精細調(diào)控膠體金顆粒的尺寸與表面修飾，結(jié)合特異性抗體，實現(xiàn)了對目標藥物分子的高效捕獲與可視化識別。在定量或半定量檢測模式下，借助精密的儀器分析系統(tǒng)，能夠精確測量反應(yīng)區(qū)域的顏色深淺變化或信號強度輸出，并依據(jù)預(yù)設(shè)的標準濃度-信號強度曲線，進行數(shù)學(xué)擬合與算法處理，從而計算出樣品中藥物殘留的具體數(shù)值范圍或近似濃度，為食品安全監(jiān)管部門及生產(chǎn)企業(yè)提供了更加科學(xué)、準確的風(fēng)險評估依據(jù)。例如，潘喜芳等[3]在一項針對果蔬中農(nóng)藥殘留的檢測研究中，將膠體金免疫層析技術(shù)與便攜式光度計相結(jié)合，通過測量檢測條上顯色區(qū)域的吸光度值，建立了農(nóng)藥濃度與吸光度之間的線性關(guān)系曲線，使樣品中的農(nóng)藥殘留量實現(xiàn)了半定量檢測。對于需要更精確結(jié)果的場景，結(jié)合高級數(shù)據(jù)分析軟件，可進一步細化濃度估算，接近定量檢測水平，為食品安全檢測提供了高效且可靠的解決方案。

2.2 病原微生物檢測

病原微生物能夠引發(fā)各種食源性疾病，對消費者的健康構(gòu)成直接威脅。膠體金免疫層析技術(shù)可利用膠體金顆粒的光學(xué)特性和免疫反應(yīng)的特異性，通過層析過程，實現(xiàn)對食品中細菌、病毒等病原微生物的快速檢測。與傳統(tǒng)的檢測方法相比，膠體金免疫層析技術(shù)不僅操作簡便、快速，還極大地提高了檢測的安全性和環(huán)保性。其避免了使用有害的化學(xué)試劑和復(fù)雜的處理步驟，減少了檢測過程中產(chǎn)生的廢棄物，對環(huán)境和檢測人員都更為友好。此外，膠體金免疫層析技術(shù)還具有高靈敏度和高特異性的優(yōu)點，能夠準確地識別并檢測食品中的微量病原微生物，確保檢測結(jié)果的可靠性。這使得該技術(shù)特別適用于食品生產(chǎn)、加工和流通環(huán)節(jié)的現(xiàn)場快速檢測，有助于及時發(fā)現(xiàn)并控制潛在的安全風(fēng)險。

2.2.1 快速篩查與初步鑒定

膠體金免疫層析技術(shù)在食品安全領(lǐng)域展現(xiàn)出卓越的快速篩查與初步鑒定能力。該技術(shù)通過設(shè)計針對特定病原微生物（如細菌、病毒）的特異性抗體，能夠在極短時間內(nèi)從復(fù)雜食品基質(zhì)中高效捕獲目標物，實現(xiàn)病原微生物的快速篩選。一旦捕獲成功，膠體金顆粒的聚集將引發(fā)明顯的顏色變化或信號增強，檢測人員通過肉眼或儀器檢測即可初步判斷樣品中是否存在目標病原微生物，并依據(jù)特異性抗體的反應(yīng)模式進行初步鑒定。這一流程不僅大幅縮短了檢測周期，還為后續(xù)的詳細分子生物學(xué)檢測、病原體分型及疫情防控策略的制定提供了及時且關(guān)鍵的線索。例如，杜正坤等[4]利用膠體金免疫層析技術(shù)針對沙門氏菌進行快速篩查。從疑似污染的雞肉樣品中提取樣本，通過特異性抗體修飾的膠體金試紙條進行檢測。短短幾分鐘內(nèi)，試紙條上出現(xiàn)了明顯的顏色變化，指示樣品中存在沙門氏菌抗原。這一初步鑒定結(jié)果可通過便攜式讀數(shù)器得到迅速確認，并與傳統(tǒng)培養(yǎng)法結(jié)果一致，但時間大幅縮短。此案例充分展示了膠體金免疫層析技術(shù)在食品安全快速篩查中的高效性與準確性，為及時控制食品污染、保障公眾健康提供了有力支持。

2.2.2 環(huán)境監(jiān)控與預(yù)警

膠體金免疫層析技術(shù)在環(huán)境監(jiān)控與預(yù)警領(lǐng)域同樣發(fā)揮著重要作用。在食品加工車間、餐廳廚房等食品安全高風(fēng)險區(qū)域，該技術(shù)被廣泛應(yīng)用于環(huán)境樣本的快速檢測中，包括空氣懸浮微粒、水源水質(zhì)以及接觸表面的擦拭物等。通過特異性抗體與環(huán)境中潛在污染物的精準結(jié)合，該技術(shù)能夠迅速識別并量化細菌、病毒等有害微生物的存在，實現(xiàn)即時預(yù)警。一旦發(fā)現(xiàn)污染源，相關(guān)部門可立即采取有效措施進行清除與消毒，從而有效預(yù)防食源性疾病的發(fā)生，保障公眾健康與食品安全。這種高效、便捷的檢測手段為食品安全管理提供了強有力的技術(shù)支持。例如，某大型食品加工廠在日常環(huán)境監(jiān)控中，采用膠體金免疫層析技術(shù)定期檢測車間空氣中的微生物含量。一次檢測中，發(fā)現(xiàn)空氣中存在的沙門氏菌特異性信號遠超安全閾值。系統(tǒng)立即觸發(fā)預(yù)警，提示管理人員關(guān)注并定位污染源。經(jīng)排查，發(fā)現(xiàn)是一處原料處理區(qū)未嚴格遵循衛(wèi)生規(guī)范導(dǎo)致。工廠隨即啟動應(yīng)急預(yù)案，對污染區(qū)域進行隔離、深度清潔與消毒，有效遏制了潛在食源性疾病的風(fēng)險。此次事件充分展示了膠體金免疫層析技術(shù)在環(huán)境監(jiān)控與預(yù)警中的高效性與實用性，為食品安全筑起了一道堅實的防線[5]。

2.3 生物毒素檢測

生物毒素，如黃曲霉毒素B1和嘔吐毒素等，因其高毒性和在食品中的廣泛存在，成為食品安全領(lǐng)域的一大隱患。這些毒素不僅難以被肉眼察覺，而且能在食品加工、儲存和運輸過程中穩(wěn)定存在，嚴重威脅著消費者的健康。膠體金免疫層析技術(shù)憑借其快速、靈敏、特異的優(yōu)勢，在生物毒素檢測領(lǐng)域展現(xiàn)出了巨大的潛力。

2.3.1 超靈敏檢測

在食品安全監(jiān)測領(lǐng)域，超靈敏檢測技術(shù)的核心在于深度優(yōu)化抗體與膠體金納米顆粒之間的特異性識別與結(jié)合機制，同時輔以精密調(diào)控的檢測環(huán)境參數(shù)優(yōu)化策略。此技術(shù)革新顯著提升了對于生物毒素類有害物質(zhì)的檢測靈敏度閾值，實現(xiàn)了對食品基質(zhì)中極低濃度生物毒素的高效捕獲與精準量化分析。具體而言，該技術(shù)通過精確調(diào)控抗體與膠體金納米復(fù)合物的形成條件，增強了分子識別過程的特異性與親和力，進而在復(fù)雜的食品基質(zhì)中實現(xiàn)了對目標生物毒素的高選擇性識別。該技術(shù)還能夠與先進的信號放大技術(shù)與背景抑制技術(shù)相結(jié)合，有效降低了檢測背景噪聲，提升了檢測信號的質(zhì)量與清晰度，即使在極低的毒素濃度下也能產(chǎn)生清晰可辨的響應(yīng)信號。此高度敏感的檢測方案，對于預(yù)防由食品中微量有害生物毒素累積所致的慢性健康風(fēng)險具有極大的應(yīng)用價值。以檢測食品中常見毒素黃曲霉毒素為例，葉雅真等[6]將特異性抗體與膠體金納米顆粒在特定pH值和離子強度下精確混合，形成穩(wěn)定的納米復(fù)合物。隨后，將此復(fù)合物應(yīng)用于模擬的復(fù)雜食品基質(zhì)（如花生醬提取物）中，通過調(diào)整溫度和時間參數(shù)優(yōu)化識別結(jié)合過程。結(jié)果顯示，即便黃曲霉毒素濃度低至納克級，該技術(shù)也能通過其增強的特異性與親和力，結(jié)合信號放大技術(shù)，在光譜儀上產(chǎn)生明顯可辨的吸收峰或散射信號，實現(xiàn)了對痕量毒素的高效檢測與精確定量，有效保障了食品安全評估的精確性與及時性。

2.3.2 多毒素同時檢測

膠體金免疫層析技術(shù)實現(xiàn)多毒素同時檢測的核心在于設(shè)計多種特異性抗體，這些抗體能夠分別與不同的目標生物毒素（如黃曲霉毒素B1、嘔吐毒素、赭曲霉毒素等）發(fā)生特異性結(jié)合。①在抗體設(shè)計與制備環(huán)節(jié)，膠體金免疫層析技術(shù)能夠針對每種目標毒素，篩選出具有高特異性和高親和力的抗體。這些抗體通過基因工程或傳統(tǒng)免疫學(xué)方法制備，確保其與對應(yīng)毒素的準確識別。②可將篩選出的多種特異性抗體分別與膠體金納米顆粒進行標記。膠體金作為一種優(yōu)異的標記物，不僅具有良好的生物相容性，還能在抗體與毒素結(jié)合時產(chǎn)生明顯的顏色變化，便于可視化檢測。③在檢測載體（如硝酸纖維素膜）上設(shè)計多個檢測區(qū)域，每個區(qū)域固定有針對特定毒素的特異性抗體。當(dāng)待檢樣品中的多種毒素與各自對應(yīng)的標記抗體結(jié)合后，形成的免疫復(fù)合物會沿著檢測載體遷移至相應(yīng)的檢測區(qū)域，并產(chǎn)生顏色變化。④在結(jié)果判讀環(huán)節(jié)，通過觀察檢測載體上各檢測區(qū)域的顏色變化，可以直觀地判斷樣品中是否含有以及含有哪些目標毒素。同時，通過顏色強度的對比，還可以對毒素的濃度進行初步估計。例如，李華等[7]利用膠體金免疫層析技術(shù)，針對黃曲霉毒素B1、嘔吐毒素和赭曲霉毒素3種常見食品毒素分別制備了特異性抗體，并標記于膠體金納米顆粒上。將這3種標記抗體分別應(yīng)用于同一檢測條帶上預(yù)設(shè)的3個獨立檢測區(qū)域。當(dāng)含有混合毒素的樣品被加入后，各毒素與相應(yīng)抗體迅速結(jié)合，形成可見的膠體金復(fù)合物并沿檢測條帶遷移至各自區(qū)域，產(chǎn)生清晰的顏色條帶。通過對比各區(qū)域顏色深淺，不僅確認了樣品中同時存在這3種毒素，還初步評估了各毒素的相對濃度。此試驗驗證了膠體金免疫層析技術(shù)在多毒素同時檢測中的高效性與準確性，為食品安全快速篩查提供了有力工具。

膠體金免疫層析技術(shù)在多毒素同時檢測中應(yīng)用，不僅可以提高檢測效率，而且還能夠降低檢測成本，增強檢測的全面性和準確性，可為食品安全檢測的高效化開展提供支持。

2.4 其他有害物質(zhì)檢測

膠體金免疫層析技術(shù)的廣泛應(yīng)用不僅限于檢測食品中真菌毒素，其還可以對其他有害物質(zhì)進行檢測，特別是針對那些對人體健康構(gòu)成嚴重威脅的違禁物質(zhì)。

2.4.1 重金屬檢測

通過設(shè)計特異性抗體與重金屬離子絡(luò)合物的精準結(jié)合，可以實現(xiàn)食品中鉛、汞、鎘等有害重金屬的高效快速檢測。這一機制的核心在于抗體對特定重金屬絡(luò)合物的特異性識別能力，當(dāng)抗體與絡(luò)合物結(jié)合后，會觸發(fā)一系列信號放大反應(yīng)，使得微量的重金屬也能被靈敏地檢測出來。該技術(shù)能在短時間內(nèi)完成大量樣品中的重金屬元素篩查，提高了檢測效率，同時因其特異性強的優(yōu)勢，能夠準確區(qū)分不同重金屬，減少誤判。此外，膠體金免疫層析技術(shù)的靈敏度較高，能夠檢測到極低濃度的重金屬，確保檢測的準確性。

2.4.2 非法添加劑檢測

膠體金免疫層析技術(shù)在檢測食品中可能添加的非法色素、防腐劑、增味劑等非法添加劑方面展現(xiàn)出獨特的優(yōu)勢。其檢測原理基于抗原與抗體之間的特異性結(jié)合，通過將膠體金顆粒作為標記物與特定的抗體結(jié)合，形成膠體金-抗體復(fù)合物。該復(fù)合物與食品樣品中的非法添加劑會發(fā)生特異性識別并結(jié)合，形成可見的顏色變化或條帶，從而快速、準確地指示出樣品中是否存在非法添加劑。以檢測食品中是否含有過量蘇丹紅為例，汪開銀等[8]首先制備了針對蘇丹紅的特異性抗體，并將其與膠體金顆粒高效偶聯(lián)，形成穩(wěn)定的膠體金-抗體探針。對待檢測的食品樣品經(jīng)過適當(dāng)前處理后，與膠體金-抗體探針混合。若樣品中存在蘇丹紅，則探針中的抗體會與其特異性結(jié)合，導(dǎo)致復(fù)合物在檢測區(qū)域聚集，形成明顯的顏色條帶或斑點，通過目視或儀器分析即可迅速判定結(jié)果。此技術(shù)不僅操作簡便、靈敏度高，而且能夠在短時間內(nèi)處理大量樣品，有效保障了食品安全檢測的效率和準確性。

3 結(jié)語

綜上所述，膠體金免疫層析技術(shù)是食品快速檢測領(lǐng)域的重要檢測技術(shù)，對食品安全監(jiān)管體系具有深刻影響。該技術(shù)以其獨特的優(yōu)勢，不僅提升了檢測效率與準確性，還促進了食品安全標準的科學(xué)化和國際化進程，值得在食品快速檢測中推廣應(yīng)用。

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