综述：食品样品中生物毒素检测的免疫分析新进展

《TrAC Trends in Analytical Chemistry》：Recent Advances in Immunoassays for Biotoxin Detection in Food Samples

本综述系统阐述了免疫分析技术（如ELISA、LFI、CLI）在食品生物毒素检测中的原理、应用与最新进展。文章重点探讨了通过抗体工程、信号放大策略和检测平台创新来提升传统免疫分析方法灵敏度、选择性和稳定性的策略，并对食品安全检测领域的未来发展方向进行了展望。

　　

生物毒素的危害与检测必要性

食品污染物，特别是生物毒素，对人类健康和食品经济的稳定性构成重大威胁。生物毒素是由生物体产生的一类有毒化合物，广泛存在于自然界中，可通过食物链进入人体。其毒性范围广泛，从轻度毒性到急性毒性，甚至高度毒性不等。这些毒素可污染谷物、乳制品和水产品等多种食品，威胁人类健康。因此，建立高效、灵敏、特异的生物毒素检测技术对于食品安全监测和监管尤为重要。

传统检测方法与免疫分析技术的优势

传统检测食品生物毒素的方法主要依赖于色谱分析，这是现代分析化学中一种强大且核心的分离技术，在复杂基质中痕量成分的定性和定量分析方面具有不可替代的地位。然而，它需要昂贵的仪器、复杂耗时的检测过程，难以满足食品行业对大规模样品快速筛查的需求。相比之下，基于抗原-抗体特异性结合的免疫分析技术因其操作简便、检测速度快、成本较低等优点，已被广泛应用于食品生物毒素检测。

免疫分析技术在食品生物毒素检测中的应用

免疫分析技术是一种基于抗原和抗体之间高度特异性结合反应的生化检测方法。由于其高特异性和灵敏度，被广泛应用于医学诊断、生物研究、食品安全、环境监测等领域。该技术的关键在于将信号产生报告分子（如酶、荧光物质、胶体金或化学发光剂）与免疫试剂结合，从而实现对目标分析物的定性和定量检测。传统的免疫分析方法，如酶联免疫吸附测定（ELISA）、侧向流动免疫分析（LFI）和化学发光免疫分析（CLI），是用于食品污染物定性和定量分析的常用技术。

提升免疫分析性能的创新策略

尽管传统免疫分析方法具有优势，但在提高其灵敏度、选择性和稳定性方面仍面临挑战。近年来，随着纳米材料、生物传感和分子工程技术的发展，免疫分析技术的性能得到了显著提升。

抗体工程

抗体在免疫分析性能中起着至关重要的作用。抗体的特异性和亲和力直接影响检测限和检测准确性。一方面，通过半抗原设计优化，可以生产高质量的单克隆抗体，以改善免疫分析性能。另一方面，与传统的单克隆抗体相比，重组抗体、单链可变片段和纳米抗体具有更高的稳定性、更强的亲和力和更快的结合动力学，为开发高性能免疫分析法提供了新的工具。

信号放大策略

为了提高检测灵敏度，各种信号放大策略被开发出来。纳米材料，如金纳米颗粒、量子点和磁性纳米颗粒，因其独特的物理化学性质而被广泛应用于信号放大。此外，酶催化放大、化学发光共振能量转移（CRET）和生物素-亲和素系统等策略也有效增强了检测信号。

检测平台创新

检测平台的创新旨在提高检测的便捷性、速度和通量。侧向流动免疫分析（LFI）平台因其快速、易于使用和低成本而适用于现场检测。微流控芯片技术将样品处理和检测步骤集成到一个小型设备中，实现了自动化和高通量分析。智能手机与免疫分析平台的结合，为即时检测（POCT）提供了新的可能性。

结论与展望

近年来，面对日益增长的食品安全需求，免疫分析技术经历了从传统方法到创新范式的深刻转变。尽管以酶联免疫吸附测定（ELISA）、侧向流动免疫分析（LFI）和化学发光免疫分析（CLI）为代表的传统方法仍被广泛使用，但它们在灵敏度、选择性和通量方面的局限性推动了研究人员在三个维度上系统地推进技术创新：抗体工程、信号放大和检测平台。未来，免疫分析技术将继续向更高灵敏度、更高特异性、更快速、更便携和更智能化的方向发展，为食品安全保障提供更强大的技术支撑。跨学科合作，特别是与材料科学、微电子和人工智能等领域的融合，将有望催生新一代免疫检测技术，应对未来食品安全领域的新挑战。