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酶联免疫吸附技术在食品安全检测中的应用技术

2022-10-20陆斌

现代食品 2022年17期
关键词:灵敏度抗原抗体

1 原理与分类

1.1 原理

酶联免疫吸附技术也被称为ELISA技术,在实践应用中不仅不会损坏抗体或抗原的免疫活性,还能提前吸附到被检测物体表层。这项技术的操作过程分为以下几点。①包被。利用0.05 mol·L-1pH 9.6的碳酸盐包被缓冲液,将抗原稀释到蛋白质含量10 g·mL-1,将100 L·well-1添加聚苯乙烯板酶标板中,4 ℃保持一整晚,在第2 d清除孔内的溶液。②封闭。选用150 L·well-1的封闭液,在43 ℃时保持40 min,而后清除封闭液。③加样。加倍比稀释的酶标抗体,100 L·well-1分别添加到对应的板孔中,放置43 ℃孵育40 min。清洗板孔3次,每次3 min。④加底物液显色。在所有反应孔中添加新鲜配制的OPD底物溶液,在室温状态下避光显色。⑤终止反应。添加50 L·well-12 mol·L-1硫酸,其作为终止液可以改变pH数值。⑥结果判断。相比阴性对照孔,阳性孔出现了明显的显色反应,对应酶标抗体的稀释度是这一抗体的效价。实践操作原理的示意图如图1所示。

图1 酶联免疫吸附技术原理图

1.2 分类

从实践发展角度来看,ELISA技术分类并没有统一标准,但在实践探究中可以结合应用试剂、标准情况、相关文献等得出如下分类。①基于抗体提出的间接法和捕获法。②基于抗原提出的竞争法和双抗体夹心法。③PCR-ELISA法。④ABS-ELISA法。⑤斑点免疫酶结合实验。

从实践应用角度来看,双抗体夹心法的基本原理是将特异性抗体放在固相载体中,构成固相抗体,而后与等待检验血清中的抗原相结合,形成免疫复合物,在经过洗涤后添加酶标记抗体,能和免疫复合物中的抗原相结合,形成酶标抗体-抗原-固相抗体的复合物,在添加底物显色之后,准确判断抗原的含量。具体操作流程如图2所示。

图2 双抗体夹心法的流程图

2 在食品安全检测中应用酶联免疫吸附技术的具体方向

从本质上讲,ELISA是指一种借助酶进行催化反应的检测技术,需要在全面了解抗原和抗体的基本反应原理后,着重分析各类物品的高度特异性。在食品安全检测中应用酶联免疫吸附技术,抗原与抗体会被吸附到被检测物体表面,同时保障自身的免疫活性,而后通过比较检测期间的复合物生成量和待测抗原、待测抗体之间的各项数据指标进行准确判断,不仅操作时间短且灵敏度高,还可以尽快得出准确的检测结果,持续优化实际检验的操作质量。因此,这项技术一经提出就在食品安全检测领域得到了广泛运用,实践技术应用方向体现在以下3方面[1-2]。

2.1 检测农药残留

农药残留是指农业种植过程中使用农药之后导致原料、半成品或成品中存在有毒农药残留,比较常见的有代谢物、降解物等。现如今,我国农业技术发展水平越来越快,相关工作人员逐步优化了农药残留的检测水平,这对加强我国食品安全管理具有积极影响。其中,ELISA技术主要广泛运用在除虫菊酯类、有机磷类等农药残留的检测工作中,并在实践中取得了优异成绩。例如,有机磷类农药杀虫范围更广,作用方式更多,对人类和牲畜的危害较大,相关研究人员运用ELISA技术和流动注射分析技术对有机磷农药甲基对硫磷进行检测分析,发现其具有识别性高、灵敏度强等特征,这就证明能在检测有机磷农药中优先选择ELISA技术。

2.2 检测非食用物质

现如今,为了增加食品的储存时间,丰富食品的使用方式,商家开始大量运用添加剂,而这也是引发食品安全的主要因素。例如,苏丹红、三聚氰胺等事件,都是极具代表性且影响范围极广的食品安全问题。在大范围爆发食品安全事件后,人们在越发重视食品安全检测工作的同时,加强了相关技术的探讨力度,主要开始对食品加工和生产中的非食用物质进行检测分析,从基础上保障食品安全质量[3]。例如,苏丹红染料具备潜在致癌风险,因此各国政府在保障食品安全的相关条例中提出,禁止添加苏丹红染料,并为了进一步保障食品安全的可靠性,在实践探究中提出了间接竞争性的ELISA技术,最终研究结果证明,这种方法的应用效率较高,检测样本数量较大,实践成本支出较少,在研究分析食品当中的苏丹红I具有可行性和科学性;而三聚氰胺作为有机化工产品,属于生产三聚氰胺甲醛树脂的基础原料,在目前市场中的应用范围非常广阔。

2.3 检测生物毒素

河豚毒素主要存在于海洋生物体内,其中最具代表性的就是河豚。该类毒素的毒性比氰化钠大1 000倍,0.5 mg即可致人死亡,是现阶段食品安全检测领域人员的关注重点。虽然我国明令禁止销售河豚鱼类,但因为没有提出统一的检测方法,实际行业的监管措施不完善,河豚鱼类中毒事件频繁发生,最终致死率可以达到60%,至今没有生产出特效抗毒药[4]。相关学者在实践探究中提出运用直接竞争ELISA技术对河豚毒素进行快速检验。这种方法需要利用碘酸钠氧化法合成酶标记抗原,并对合成后的酶标记抗原进行检测分析,判断其和抗海豚毒素单克隆抗体之间的特异性反应,由此构建全新的ELISA方法。经过实践探究发现这项技术操作起来更加方便快捷,实验结果的灵敏度更高,特异性更强,在进一步深层探究中可以开发制造相关试剂盒。

3 技术发展趋势

3.1 现存问题及解决策略

3.1.1 现存问题

虽然ELISA技术具有快速廉价、灵敏度高等应用优势,在实践发展中已经成为食品安全检测分析的首选,但也存在较多问题,具体体现在以下几点。①制备抗体较为困难。②对试剂的选择性较高。③无法同时分析多种成分,结构类似的化合物很容易出现交叉反应。

3.1.2 解决策略

为了有效解决上述问题,各国学者在实践探究中提出了以下对策。①要根据等待检测物质的基本特征,整合多门学科知识,引入立体化学设计理论、计算机模拟技术、组合化学等内容,构建不同结构与活性关系的评价模型,以此提升技术检测结果的准确率,并得到亲和性更高的免疫源性的重组抗原。②在存在多个检测目标的情况下,依据条件控制抗原针对某一类物质构成特异抗体,最终可以在一次实验中,同时检测不同物质的总体数量。

3.2 未来展望

分析当前食品安全检测发展情况可知,相比其他检测技术,ELISA技术具有准确度高、灵敏度强、检测过程安全可靠等优势,且能一次性处理大批量样品,因此非常适合筛选性实验操作。需要注意的是这类技术也存在较多问题,如不能检测包含多种成分的食物、应用试剂具有一定的选择性、在处理结构类似的化合物时要进行适宜的交叉反应等[5]。因此,科研学者在实践探究中提出将该技术与其他检测技术进行整合运用,这样既可以降低交叉反应,又可以提高检测的灵敏度。

相比其他技术,酶联免疫吸附技术对设备技术的要求不高,实践支出成本更低,技术灵敏度更准确,最终试剂保存时间较长。因此,要在全面了解食品安全管理现状的基础上,根据酶联免疫吸附技术的应用原理和优缺点,合理运用到不同类型的食品安全检测工作中。同时,要全面开发效率高和性能强的重组抗原,结合实证案例分析标记测定方法,并将媒体外定向进化运用到实践检测工作中,由此获取多样化的测定仪器设备,这样既可以提升实践检测水平,保障检测工作的稳定性,又可以进一步扩大检测技术的应用范围,为保障我国食品安全奠定基础条件。

4 结语

综上所述,随着社会经济和科学技术的不断提升,城市居民的生活质量越来越高,人们在重视食品安全检测工作的同时,对食品安全检测提出了更简便快捷的要求。相比其他检测方式,酶联免疫吸附技术的结果更加准确,样品处理数量更大,但依旧存在较多问题,如无法提高试剂的选择性、无法进行多残留分析、结构类似的化合物会出现交叉反应等。但随着多种技术理论的整合应用,新的酶联免疫吸附技术在实践探究中取得了优异成绩,相信其在未来食品安全管理中必然可以继续发挥重要作用。

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