真菌毒素快速检测仪的核心原理基于抗原-抗体特异性结合的免疫反应,结合不同的信号标记与检测技术,实现对样品中真菌毒素的快速、灵敏定量分析。以下是其具体原理及技术路径的详细说明:
一、基础原理:竞争抑制免疫层析技术
真菌毒素快速检测仪主要采用竞争抑制免疫层析法(Competitive Immunochromatographic Assay),其核心逻辑如下:
抗原-抗体特异性结合:
真菌毒素(如黄曲霉毒素B1)作为抗原,与固定在检测带上的特异性抗体结合。若样品中存在目标毒素,毒素会与抗体竞争结合,形成“毒素-抗体复合物”,从而减少抗体与检测带上固定毒素的结合量。
信号标记与检测:
通过标记物(如胶体金、荧光微球、量子点等)将抗体或毒素可视化,根据信号强度(如颜色深浅、荧光强度)定量分析毒素含量。信号强度与样品中毒素浓度成反比(竞争抑制关系)。
二、关键技术路径
根据信号标记与检测方式的不同,真菌毒素快速检测仪可分为以下几种技术类型:
1. 胶体金免疫层析法(Colloidal Gold Immunochromatography)
原理:
以胶体金颗粒作为标记物,通过抗原-抗体反应形成可见的红色条带。若样品中毒素浓度高,则检测带颜色变浅或消失;浓度低则颜色明显。
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特点:
操作简便,无需复杂设备,结果肉眼可见。
灵敏度适中(通常达μg/kg级别),适合现场快速筛查。
常见于试纸条型检测仪,如黄曲霉毒素B1快速检测卡。
2. 荧光免疫层析法(Fluorescent Immunochromatography)
原理:
使用荧光微球或量子点作为标记物,通过荧光信号强度定量分析毒素含量。荧光信号需借助仪器(如荧光读取器)检测,避免人为判读误差。
特点:
灵敏度更高(可达ng/kg级别),适合低浓度毒素检测。
抗干扰能力强,适用于复杂基质样品(如全脂奶粉、食用油)。
常见于多通道检测仪,如6通道真菌毒素荧光定量检测仪。
3. 时间分辨荧光免疫层析法(TRFIA)
原理:
利用镧系元素(如铕、铽)的荧光衰减时间差异,通过时间分辨技术排除背景干扰,提高检测准确性。
特点:
灵敏度极高,检测限低至0.01μg/kg。
适用于超低浓度毒素检测,如婴幼儿食品中的呕吐毒素筛查。
4. 化学发光免疫分析法(CLIA)
原理:
通过化学发光反应(如鲁米诺-过氧化氢体系)产生光信号,信号强度与毒素浓度成正比。
特点:
灵敏度与荧光法相当,但无需激发光源,仪器结构更简单。
适用于自动化高通量检测,如粮油加工企业的在线监测系统。
三、检测流程示例(以荧光免疫层析法为例)
样品前处理:
提取样品中的真菌毒素(如用甲醇-水溶液萃取),稀释至检测范围。
加样与反应:
将样品滴加至检测卡加样孔,毒素与标记抗体结合形成复合物。
层析分离:
复合物在毛细作用下沿硝酸纤维素膜迁移,与检测带上的固定毒素竞争结合抗体。
信号读取:
荧光检测仪扫描检测带,根据荧光强度计算毒素浓度,并输出结果至显示屏或上传至云端。
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