生物传感

一般情况下，生物感测装置，如抗体、适配体等用于装配感测装置，纳米材料在生物传感中主要作为讯号的加强。近年来，生物传感元件在农产品质量安全检测中的违禁添加剂、真菌毒素等方面得到了广泛应用。AuNPs常用于抗体标记制备胶体金试纸，广泛用于抗生素、β-受体激动剂、黄曲霉毒素等的快速筛选和监测[26]。应用AuNPs结合金刚烷胺抗体，建立了一种快速、半定量的胶体金免疫层析法，并用Wu等[27]，测定时间12min，检测限1.80ng/mL。Song等[28]利用AuNPs和单克隆抗体建立一种高灵敏度、特异性、特异性乳中常山酮(HFG)快速传感分析方法，测定乳中常山酮的含量为100ng/mL，整个检测过程可以在5min内完成。

为了获得更高的感测灵敏度，近年来采用了荧光纳米材料、上转换纳米材料等新型纳米标记材料来进行生物传感抗体标记。采用CdSe/ZnS发光量子点标记抗体检测技术，建立了玉米中黄曲霉毒素B1超灵敏检测法，其检测限值为0.42pg/mL，比普通AuNPs标记法的灵敏度提高2个数量级。Wang等[30]利用荧光纳米微球标记单克隆抗体组装技术，可以同时测定克伦特罗、莱克多巴胺、沙丁胺醇等3种“瘦肉精”类化合物的免疫层析传感器。并与高交叉反应率抗体结合，开发了能同时测定7种“瘦肉精”类化合物的检测方法[31]。为消除样品基体干扰，提高检测精度，Wang等[32]采用上转换发光法(Up-conversionPhosphor)利用纳米材料低能激发、高能释放等特点，建立了具有生物活性的UCP标记侧流层析感测装置，可用于动物性食品中瘦肉精类化合物克伦特罗超敏感检测(见图2)。纳米UCP材料的光谱特性使其能有效地消除复杂基底的干扰。

近些年来，除了传统的抗体以外，该适配体的良好的识别和选择性结合也受到重视。对于农产品中的危害性，相关机构采用适配体结合纳米材料研制了系列生物传感器。Ma等[33]用AFB1反应性DNA水凝胶包裹铂纳米颗粒(PtNPs)，研制了以AFB1为基础的便携式生物传感器。Hu等[34]选用HKUST-1MOF材料为吸附剂制备Fe3O4/g-C3N4/HKUST-1复合纳米材料，构建了赭曲霉毒素A(Ochratoxin)生物传感器。由于HKUST-1能够提高复合材料的化学稳定性，并且通过光诱导电子转移(Photo-inducedElectronTransfer,PET)将OTA适配体上5-羧基荧光素(FAM)染料的荧光。这样，在OTA存在下，识别适体可以与OTA相结合，从Fe3O4/g-C3N4/HKUST-1复合物中释放相应FAM标记的适体，使其荧光强度逐步恢复。相反，荧光会发生猝灭。结果表明，生物传感器的灵敏度达到2.57ng/L。