食品安全在日常生活中至关重要。食物毒素是一种小肽或蛋白质,通过破坏酶或细胞受体等生物大分子而引起疾病。毒素是由外部或内部与腐败有关的病原体引入的。为了阻止这些不安全的食品进入市场,人们已经设计了各种毒素检测技术。尽管许多技术都很好地实现了这一目的,但在敏感性、特异性和成本方面仍然存在挑战,尤其是对微量的高致命性蛋白毒素。
研究范围和方法
原子力显微镜法(Atomic force microscopy, 简称AFM)是一种广泛应用于生物物理学和生物学中成像和力测量的纳米技术。其对特异性单分子间结合的检测灵敏度高,适用于食品毒素检测。本文在总结原子力显微镜法发展历程的基础上,介绍了不同的检测工作模式及其应用实例。
主要发现和结论
悬臂梁传感与识别成像是目前较为理想的原子力显微镜法检测技术。他们共享的功能化方法概述了两个类别:硅和金。综述了原子力显微镜生物传感器的研究进展及其在食品毒素检测中的应用。单分子灵敏度和易于设计的传感方案使这些原子力显微镜技术成为现实应用的最佳选择。在设计传感分子和防止食物基质混淆信号方面存在的挑战不仅存在于原子力显微镜技术,而且存在于大多数当前的生物传感器。通过材料科学、化学和分子生物学的合作,解决这些问题将促进基于原子力显微镜法的食品毒素检测的重大进展。
图形摘要
除了原子力显微镜法的不同检测操作模式外,还可以将识别元件耦合到原子力显微镜上,从而产生能够提供超高灵敏度、高选择性和高成本效益的方法来识别这些污染物并确保食品供应安全的仪器。