聚集诱导发光材料在食品安全检测中的应用
2021-03-30马和庆
◎ 马和庆
(莱西市检验检测中心,山东 青岛 266600)
近年来食品安全问题已逐渐成为社会关注的热点,随着食品安全问题大量涌出,我国有关部门已经制定并实施一系列食品安全标准。诱导发光材料以其独特的优势应用于当前的食品检测中。其能够实现针对有害成分的精准检测,有效遏制因食品问题引发的疾病现象的发生。基于聚集诱导发光分子已经经过诸多成熟的试验研究,并大都被用于当前部分食品安全检测中,本文侧重于分析聚集诱导发光材料应用于食品安检测的意义及途径。
1 荧光成像技术与聚集诱导发光材料的联系
在食品安全检测的过程中,大多数都是依据荧光成像技术而展开的,可以第一时间完成对危害成分的检测,也是当前最适合用于食品安全检测的成像技术手段。然而多数荧光其自身材料发光条件受限于所处的环境条件,除了在液体内部能够正常发光外,一旦遇到固体所产生的荧光就会大幅度减少,此类限制条件统称为聚集诱导的荧光猝灭,在极大程度上阻碍了荧光技术的推广。然而,随着聚集诱导发光材料的发现,其自身具备的特点与以往的荧光成像技术所呈现的发光条件完全相反,可以实现在固体中或处于聚集状态时产生更强的荧光,这种现象统称为“聚集诱导发光”。其自身的材料所产生的荧光强度与以往荧光成像技术相比适用范围更广,光亮强度更大,每当分子在聚集状态中,分子受到运动限制,处于激发状态的电子就会利用辐射跳跃作用变回基态,以此实现强化荧光的效果[1]。
2 创新食品安全监测方式的意义
食品安全检测不仅关系着人们的生产生活,更决定着社会的整体发展形态,这是整个社会都十分关注的焦点之一。所以,加强食品安全检测技术的研发,采取科学合理的检测手段,能够更好地杜绝食品安全问题的发生,从根本上保证食品的安全。从一定程度上来讲,对于食品的检查在整体卫生质量的安全体系以及市场监督等方面都起到十分重要的作用。通过相关部门的仔细检测,并将最终的结果告知给企业,这样更加便于企业进行改进。同时企业也要不断调整生产结构,采取行之有效的措施加强对食品安全的管理,使其能够在市场中占有足够的份额。借助聚集诱导发光材料自身较好的适应性及出现的可变性,能够有效应用于当前的食品安全检测之中,通过诱导发光材料实现精准且及时的食品安全检测,可在第一时间有效发现危害人体健康的成分,对于我国当前的疾控防护工作具有深远意义。以往使用荧光分析手段进行食品安全检测的过程中,易受到其自身疏水性及易漂白等因素的影响,聚集诱导发光材料所呈现的亮度高、测距远以及可多变的灵活性,可以有效避免以往检测方式的弊端,加速推进食品安全检测的发展。有研究学者阐述了聚集诱导发光材料在食品安全检测中的运用,其中包括了农业、养殖业、重工业、医学领域以及相应的食品领域。该研究需要开展全面细致的分析,通过反复对照试验及专业的研讨,推动聚集诱导发光材料在食品安全检测过程中的应用[2]。
3 聚集诱导发光材料在食品安全检测中的应用
3.1 对农作物农药残留的精准检测
目前我国在农作物种植过程中,为有效预防虫害侵蚀农作物现象的发生,常采用的杀虫农药大多是含有有机磷的杀虫农药,其具有直观快速且副作用较少的特点,可以在短时间内完成对虫害的消杀。然而有机磷农药作为一种神经性毒素杀虫剂,一旦生产出来的农作物及粮食含有农药残余,会使人体内的胆碱酯酶快速失去活性,从而引发神经系统的疾病,对人体健康造成严重的危害。将聚集诱导发光材料中的金纳米颗粒和生纳米粒有机结合,利用产生的荧光进行位移作用,使得荧光猝灭。生纳米粒子直接快速地检测食物本身是否含有有机磷,其检测范围相对较广。同时,该检测方式能够应用到检测纸的制作过程中,形成针对于有机磷细致的定量检测模式。荧光能够直观呈现农作物本身酶的活性,从侧面显示出是否存在有机磷的残留,这对于以往传统的荧光分析手段,有着更加高效便捷且检测范围较广的优势,能够保障食品安全检测的数据准确。当前,针对聚集诱导发光材料的检测手段已经研究出一些实验结果,然而考虑到食品本身的成分会与有机磷等有毒要素产生变异,使得此项检测手段仍需要更进一步研讨。对此,研讨摒弃外界因素影响的话题是急需解决的问题,实现高质量、准确性强的检测方式,仍是有关专业人员主要分析的方向[3]。
3.2 对养殖业兽药残留的精准检测
为了有效防止畜禽出现寄生虫等相关疾病,大多养殖户使用兽药加快其生长速度。由于兽药在畜禽体内不能实现全部代谢,兽药自身的副作用就会经过加工、食用等环节作用到人体上,对于人们的身体健康造成不可忽视的危害,诸如过敏性疾病、消化系统的疾病等。因此,相关部门应加强对肉类食品兽药残留的检测。如氯霉素等是目前最常使用的抗生素类药物,其可防止牲畜出现细菌感染等情况。聚集诱导发光材料所研发的新型荧光探针可以对氯霉素等成分进行观察,通过对其检测后荧光自身的变化现象,判断氯霉素的含量。目前此项技术已经能够识别出牛奶中氯霉素成分的含量。
3.3 对食品重金属含量的精准检测
重金属包括汞、铅以及砷,其均存在强烈的毒性,会直接导致人体中的酶以及蛋白质活性降低,进一步使人体器官产生损伤,甚至会导致死亡。一些不符合质量标准的添加剂,导致市场上流通的食品含有大量的重金属,因此,相关部门应加大对食品、饮用水中重金属的检测力度。随着聚集诱导发光材料在检测机构中的使用,其为重金属检测提供了新的思路。当前一些荧光检测手段经过反复认证,已经可以准确地检测出重金属的含量。如含硫代结构的荧光测试手段能够以灵活且精准的方式对二氧化汞进行检测,鉴于此,有效开展聚集诱导发光材料的定量检测具有重要意义。想要进一步强化对活细胞以及人体中所含的二氧化汞的检测力度,可以通过测试二氧化汞诱导的极性反应,以及聚集诱导发光材料的新型探针,经过分子电荷以及水溶性的转移所呈现的荧光,深入推进检测进程。因此,借助聚集诱导发光材料所形成的新型荧光成像技术,能够精准、快速地检测食品中的重金属,提升了食品安全检测工作的效率。对食品卫生进行全面系统的检测,不仅能够保障市场食品供应的安全性,还可以维持市场的稳定健康发展。只有严格把关食品质量安全,才能保障人们的食用安全,进而提高我国食品的质量水平。
3.4 对食品病原体的精准检测
通过对病例的分析发现,受致病菌污染的食物会造成人体产生较高的发病及致死的危害,这一问题已经在全球范围内受到极大的关注,特别是近年来食品安全事件的频发,我国应当更加警惕食物中病原体对于食品安全的危害,及时研发出快速精准的检测手段,以此消除致病菌对于食品安全的不利影响。聚集诱导发光材料聚集力度越大,所产生的亮度也就越大。鉴于此,借助其较高信噪、灵活性强以及位移距离较长的特点,可以根据当前针对食品病原体观察的检测内容进行深入的研究。同时将聚集诱导发光材料与当前的免疫检测方式有机融合,可以最大程度上预防在针对病原体食品安全检测过程中,缺乏灵敏性而导致检测数据不够精准的现象发生,提高聚集诱导发光材料在这一过程中所发挥的价值。同时,将聚集诱导发光材料以及免疫检测手段进行高度融合,可以在可控范围内降低现场直接检测的时间成本。同样需要注意的是,类似这项研究目前只是处于初级阶段,具体在检测过程中可能发生的变化,以及聚集诱导发光材料在免疫检测方式时是否产生排斥,方法是否可行,所得到的数据是否准确等等一系列未知因素还有待细致的研究[4-5]。
4 结语
综上所述,以聚集诱导发光材料为核心,所研发的荧光探针目前已经在相关的食品安全检测过程中呈现了突破性的进展。借助其灵敏度高、亮度较大、灵活性强以及位移距离较长等特点,实现了对于诸如农药残留、病原体以及食品添加剂中重金属的检测。随着对聚集诱导发光材料的深入研讨及分析,相信其在食品安全检测中能够实现更加多元化的应用。