生物传感器检测食品中的抗生素残留
抗生素在农业中的广泛应用旨在控制细菌性疾病和作为促进生长的饲料添加剂，但这也带来了动物源性食品中可能存在的残留物风险。为了应对这一挑战，科学家们开发了多种生物传感器，用于检测食品中的抗生素残留。
El-Moghazi等人提出了一种基于屏幕印刷碳电极（SPCE）的生物传感器，用于检测氯霉素（CAP）。该传感器的结构包括一层聚（乙烯醇-共乙烯）纳米纤维膜，该膜上固定了抗氯霉素抗体。在与含有氯霉素的样品孵育后，传感器在特定电压下显示出电流响应，该响应在一定浓度范围内呈线性，检测限达到了非常低的水平。以牛奶为例，该免疫传感器能够有效地检测和量化食品中的CAP残留，显示出较高的回收率和较低的相对标准偏差。
另一个电化学免疫传感器的例子是用于检测牛奶中促进生长药物盐酸克伦特罗（CLB）的传感器。该传感器通过共价连接的聚苯乙烯磺酸（PEDOT）和氧化石墨烯（GO）修饰SPCE表面，然后通过竞争性测定与样品混合。该设备通过在特定电压下测量电流响应来操作，获得了良好的线性范围和检测限。通过对加标牛奶样品的测定，该设备能够准确检测出CLB残留，并且回收率在合理范围内。根据国际食品标准组织的数据，CLB的最大残留限量为0.05μg/L，因此，提高生物传感器的检测限以满足这一标准是一个重要的研究方向。
一种有趣的电化学生物传感器开发方法是将磁珠（MBs）与SPCE结合使用，以提高设备的灵敏度。在这种免疫测定方法中，固定在MB上的抗体可以捕获分析物，随后通过与辣根过氧化物酶（HRP）偶联的分析物竞争或第二个HRP偶联抗体进行检测。通过磁铁将MB吸引到电极表面附近，在施加电压的情况下，电化学响应产生于H2O2和氧化还原介质对苯二酚。这种方法已经被应用于检测乳制品中的重要过敏原β-乳球蛋白，显示出非常低的检测限。
总的来说，电化学生物传感器在检测食品中的抗生素残留方面展现出了巨大的潜力和优势。通过不断优化传感器的设计和功能，可以实现对抗生素残留的高灵敏度和高选择性检测。这对于保障食品安全、维护公共卫生和促进农业可持续发展具有重要意义。未来的研究可以集中在进一步提高传感器的稳定性、降低成本和简化操作步骤上，以便在实际应用中更广泛地推广使用。