一种基于电化学生物传感器的食品安全快速检测方法与流程

本发明涉及一种食品安全检测技术，尤其涉及一种基于电化学生物传感器的食品安全快速检测方法。

背景技术：

1、食品安全是公众关注的重要问题之一。农药残留是食品安全中的一个重要因素，需要准确、快速、可靠地检测和监测。传统的农药检测方法通常耗时、复杂且昂贵，需要专业设备和专业操作人员。因此，开发基于电化学生物传感器的食品安全快速检测方法具有重要的研究价值和应用前景。

技术实现思路

1、本发明的目的是要提供一种基于电化学生物传感器的食品安全快速检测方法。

2、为达到上述目的，本发明是按照以下技术方案实施的：

3、本发明包括以下步骤：

4、s1：根据要检测的有害物质类型、目标分析物的特性选择生物传感器；

5、s2：利用化学修饰或生物修饰方法对传感器的电极表面进行功能化表面修饰，增加目标分析物的吸附能力和传感器的选择性；

6、s3：根据食品样品的特性进行预处理，去除干扰物质并提高目标分析物的浓度；

7、s4：通过电化学方法或测量样品中目标分析物与传感器之间的电信号或其他信号的变化；

8、s5：将传感器得到的电信号或其他信号与已知标准曲线或数据库进行比较，使用数据分析算法进行数据处理和结果分析，确定目标分析物的存在和浓度；

9、s6：对新开发的方法进行验证和标准化，进行与标准方法的比较和验证实验。

10、所述步骤s2中化学修饰方法：使用硫化物或硒化物修饰电极表面，可以增加对金属离子的吸附能力；所述生物修饰：通过共价结合或吸附方法将抗体固定在电极表面，用于特定致病菌的检测。

11、所述步骤s3中预处理为：使用溶剂提取、超声波提取或固相微萃取的方法将目标分析物从食品样品中提取出来，再利用固相萃取柱或吸附材料选择性地去除干扰物质。

12、所述步骤s5中数据分析算法包括标准曲线法、差异法、标准添加法或机器学习方法的一种；

13、所述标准曲线法：构建目标分析物的标准曲线，通过测量已知浓度的标准溶液，建立浓度与信号响应之间的线性关系，使用线性回归分析计算未知样品的浓度，如下式：

14、c＝(s-b)/k

15、其中，c表示目标分析物的浓度，s表示传感器信号响应，b表示截距，k表示斜率；

16、所述差异法：将待测样品信号响应与背景噪音信号进行比较，计算二者之间的差异，确定目标分析物的存在与浓度，如下式：

17、c＝s_sample-s_background

18、其中，c表示目标分析物的浓度，s_sample表示待测样品的信号响应，s_background表示背景噪音信号；

19、所述标准添加法：在待测样品中添加已知浓度的标准品，测量样品的信号响应，通过比较不同标准品加入后的信号差异确定目标分析物的浓度，如下式：

20、c＝(s_sample-s_blank)/s_standard

21、其中，c表示目标分析物的浓度，s_sample表示待测样品的信号响应，s_blank表示未添加标准品的样品信号响应，s_standard表示标准品的信号响应；

22、所述机器学习方法：利用机器学习算法构建模型，将传感器信号响应与已知浓度的训练数据进行学习，然后用该模型预测未知样品的浓度。

23、电化学生物传感器是一种基于生物分子与电化学技术相结合的分析工具，具有灵敏度高、选择性好、响应迅速等优点。通过在传感器表面引入特定的酶，可以实现对目标分析物的高效检测和定量分析。

24、本发明的有益效果是：

25、本发明是一种基于电化学生物传感器的食品安全快速检测方法，与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：

26、高灵敏度：通过精心设计传感器结构和表面功能化，传感器对目标分析物的检测灵敏度高，能够检测到低浓度的农药残留。

27、高选择性：通过引入特定的酶作为生物识别元素，传感器对目标分析物具有良好的选择性，能够准确识别目标分析物并排除干扰物质的影响。

28、快速响应：传感器具有快速响应的特点，能够在短时间内完成检测过程，提高检测效率。

29、简便快捷：相比传统的农药检测方法，基于电化学生物传感器的方法具有操作简单、样品处理步骤少的优势，能够减少实验时间和操作复杂性。

30、实时监测：部分电化学生物传感器具备实时监测功能，能够进行连续、动态的监测，及时掌握农产品中农药残留的情况。

31、综上所述，基于电化学生物传感器的食品安全快速检测方法能够提供快速、准确、可靠的农药残留检测结果，有助于保障食品安全，保护公众健康。该技术具有广阔的应用前景，可为食品安全检测提供简便、经济、快速有效的技术支持。

技术特征：

1.一种基于电化学生物传感器的食品安全快速检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于电化学生物传感器的食品安全快速检测方法，其特征在于：所述步骤s2中化学修饰方法：使用硫化物或硒化物修饰电极表面，可以增加对金属离子的吸附能力；所述生物修饰：通过共价结合或吸附方法将抗体固定在电极表面，用于特定致病菌的检测。

3.根据权利要求1所述的基于电化学生物传感器的食品安全快速检测方法，其特征在于：所述步骤s3中预处理为：使用溶剂提取、超声波提取或固相微萃取的方法将目标分析物从食品样品中提取出来，再利用固相萃取柱或吸附材料选择性地去除干扰物质。

4.根据权利要求1所述的基于电化学生物传感器的食品安全快速检测方法，其特征在于：所述步骤s5中数据分析算法包括标准曲线法、差异法、标准添加法或机器学习方法的一种；

技术总结
本发明公开了一种基于电化学生物传感器的食品安全快速检测方法，首先，选择合适的生物传感器并表面功能化传感器电极，以提高对目标分析物的识别能力。然后，对样品进行预处理，包括提取、净化和稀释，以获得可靠的样品。接下来，将预处理后的样品添加到传感器上，并记录信号响应值。通过测量一系列已知浓度的标准溶液，建立标准曲线来计算未知样品中目标分析物的浓度。方法的有效性通过验证和标准化步骤进行评估，并与现有的检测方法进行比较。本发明能够提供快速、准确、可靠的农药残留检测结果，有助于保障食品安全，保护公众健康。该技术具有广阔的应用前景，可为食品安全检测提供简便、经济、快速有效的技术支持。

技术研发人员：张娴,曾阳俊
受保护的技术使用者：张娴
技术研发日：
技术公布日：2024/5/16