食品安全作為食品行業(yè)可持續(xù)發(fā)展和全球公共衛(wèi)生的核心議題，其風(fēng)險(xiǎn)因子的快速識(shí)別與精準(zhǔn)監(jiān)控技術(shù)已成為食品科學(xué)研究領(lǐng)域的前沿方向。近年來(lái)，材料科學(xué)、傳感技術(shù)及人工智能算法等多學(xué)科的深度融合，構(gòu)建“實(shí)時(shí)-原位-智能化”的快速檢測(cè)體系，為突破傳統(tǒng)檢測(cè)方法在復(fù)雜基質(zhì)適應(yīng)性及實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)能力等方面的技術(shù)瓶頸提供了多重創(chuàng)新路徑，推動(dòng)食品安全快速檢測(cè)與動(dòng)態(tài)監(jiān)管研究的發(fā)展。因此，《食品科學(xué)》特設(shè)食品安全快速檢測(cè)專欄，旨在匯集前沿研究進(jìn)展，聚焦快檢技術(shù)載體、機(jī)制和方法的創(chuàng)新以及多學(xué)科的交叉融合，推動(dòng)研究創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)實(shí)踐轉(zhuǎn)化，為精準(zhǔn)檢測(cè)和監(jiān)控、保障食品安全與人類大健康產(chǎn)業(yè)體系建設(shè)提供理論依據(jù)與方法支撐。

特邀專欄主編：劉慧琳教授、王向紅教授、顧穎副教授

專欄文章

摘要：In this work, a portable sensor based on ionic liquids-carboxylated carbon nanotubes/screen-printed carbon electrodes (IL-COOH-CNTs/SPCE) was constructed and coupled with machine learning for sensitive sulfamethoxazole(SMZ) detection. The IL-COOH-CNTs/SPCE exhibited low impedance, a large effective surface area, and excellent stability. The sensor displayed a wide linear range from 1.04 to 233.00 μmol/L, with a limit of detection (LOD) of 0.009 μmol/L and a limit of quantification (LOQ) of 0.030 μmol/L. The sensor coupled with least square support vector machine (LSSVM) achieved superior predictive performance than when coupled with artificial neural network (ANN). Furthermore, the recoveries for spiked food samples using this method showed no significant difference from those obtained using highperformance liquid chromatography (HPLC), confirming the high accuracy and practicality of the developed method. In summary, the IL-COOH-CNTs/SPCE sensor provides a reliable, portable, and efficient alternative for SMZ detection in aquatic and livestock products.

結(jié)論：In this study, we developed a portable smart sensor for SMZ detection based on SPCE modified with IL-COOHCNTs nanocomposite coupled with LS-SVM model. The IL-COOH-CNTs composite-modified electrodes exhibited superior performance over single-material modified electrodes, exhibiting the highest oxidation response to SMZ. Morphological and electrochemical characterizations of the IL-COOH-CNTs/SPCE were performed, revealing excellent conductivity, remarkable stability, low impedance, and a large electroactive surface area. The optimized sensor achieved a wide linear detection range (1.04-233.00 μmol/L), with exceptional sensitivity of LOD (0.009 μmol/L) and LOQ (0.030 μmol/L), surpassing the performance of the HPLC method in Chinese National Standards. Comparative evaluation of ML models demonstrated that the LS-SVM model outperformed ANN in prediction accuracy, as evidenced by comprehensive statistical metrics (R2, RMSE, MAE, and RPD). Validation through recovery tests in fish, shrimp, and chicken samples showed excellent agreement between the IL-COOH-CNTs/SPCE sensor and reference HPLC methods (

P

引文格式：

LI Anna, ZENG Yifang, WEN Yangping, et al. Portable electrochemical sensors coupled with machine learning for intelligent analysis of sulfamethoxazole[J]. 食品科學(xué), 2025, 46(24): 29-43. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250803-008.

LI Anna, ZENG Yifang, WEN Yangping, et al. Portable electrochemical sensors coupled with machine learning for intelligent analysis of sulfamethoxazole[J]. Food Science, 2025, 46(24): 29-43. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250803-008.

3O4@Au復(fù)合納米材料光熱和催化效應(yīng)的適配體試紙條雙模式快速檢測(cè)鼠傷寒沙門菌

摘要：本研究基于Fe3O4@Au復(fù)合納米材料光熱效應(yīng)與類過(guò)氧化物酶活性，建立了一種雙模式信號(hào)放大的適配體試紙條方法，用于鼠傷寒沙門菌的快速檢測(cè)。在最優(yōu)條件下，通過(guò)類過(guò)氧化物酶催化顯色，該方法的目視檢出限為104 CFU/mL；利用Fe3O4@Au的光熱效應(yīng)，通過(guò)建立檢測(cè)線上溫差（ΔT）與細(xì)菌濃度之間的定量標(biāo)準(zhǔn)曲線，可在104～108 CFU/mL范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)線性檢測(cè)，最低檢測(cè)限達(dá)3.02×102 CFU/mL。該方法對(duì)鼠傷寒沙門菌具有高特異性，與乙型副傷寒沙門菌、單核細(xì)胞增生李斯特菌、大腸埃希菌O157：H7、金黃色葡萄球菌均無(wú)交叉反應(yīng)。試紙條具備良好的貯藏穩(wěn)定性，并能夠成功應(yīng)用于牛奶、雞胸肉和豬肉等實(shí)際樣本中鼠傷寒沙門菌的檢測(cè)，回收率在80.54%～104.35%之間。本研究建立的方法集快速、便捷、準(zhǔn)確等優(yōu)勢(shì)于一體，成功實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜食品基質(zhì)中鼠傷寒沙門菌的快速檢測(cè)，有望為食品安全現(xiàn)場(chǎng)快速篩查提供有效的新策略。

結(jié)論：本研究基于Fe3O4@Au復(fù)合納米材料的光熱效應(yīng)和類過(guò)氧化物酶活性，開發(fā)了一種鼠傷寒沙門菌適配體試紙條快速檢測(cè)方法。合成的Fe3O4@Au復(fù)合納米材料光熱升溫速度優(yōu)于膠體金，且光熱轉(zhuǎn)換效率和類過(guò)氧化物酶活性均高于Fe3O4。該方法采用Au—S將鼠傷寒沙門菌適配體共價(jià)修飾于Fe3O4@Au表面，構(gòu)建了具有磁分離功能的特異性捕獲探針。在檢測(cè)過(guò)程中，靶標(biāo)細(xì)菌首先被捕獲探針識(shí)別，隨后與T線適配體形成雙適配體夾心復(fù)合物。該復(fù)合物中的Fe3O4@Au可有效催化H2O2氧化TMB底物，產(chǎn)生顯著增強(qiáng)的顯色信號(hào)，在最佳實(shí)驗(yàn)條件下，該方法的目視檢出限為104 CFU/mL。建立T線ΔT的定量標(biāo)準(zhǔn)曲線，在菌濃度104～108 CFU/mL范圍內(nèi)呈現(xiàn)良好線性關(guān)系。利用Fe3O4@Au的光熱效應(yīng)進(jìn)行信號(hào)放大，使其檢測(cè)靈敏度顯著提升，最低檢測(cè)限達(dá)到3.02×102 CFU/mL。此外，該試紙條對(duì)鼠傷寒沙門菌表現(xiàn)出高度特異性，且Fe3O4@Au探針的磁分離能力有效克服了復(fù)雜樣品基質(zhì)干擾，其抗干擾性和實(shí)用性顯著優(yōu)于傳統(tǒng)膠體金探針?lè)椒ā＞C上所述，本研究開發(fā)基于Fe3O4@Au類過(guò)氧化物酶活性與光熱性能的適配體試紙條雙模式檢測(cè)方法，集快速、高靈敏、強(qiáng)特異性、良好抗干擾性及實(shí)用便捷性于一體，為鼠傷寒沙門菌的現(xiàn)場(chǎng)快速篩查和實(shí)際樣品分析提供了有力的技術(shù)支持。

引文格式：

高建欣, 王欣, 張鴻雁. 基于Fe3O4@Au復(fù)合納米材料光熱和催化效應(yīng)的適配體試紙條雙模式快速檢測(cè)鼠傷寒沙門菌[J]. 食品科學(xué), 2025, 46(24): 44-52. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250715-125.

GAO Jianxin, WANG Xin, ZHANG Hongyan. A dual-mode aptamer-based lateral flow test strip for rapid detection of Salmonella typhimurium based on the photothermal and catalytic effects of Fe3O4@Au composite nanomaterials[J]. Food Science, 2025, 46(24): 44-52. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250715-125.

摘要：近年來(lái)，新污染物在食品鏈中的暴露風(fēng)險(xiǎn)日益突出。傳統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)雖具有高靈敏度和準(zhǔn)確性，但在復(fù)雜基質(zhì)中仍存在檢測(cè)效率低、前處理繁瑣和成本高等局限。功能化納米材料憑借高比表面積、可調(diào)控表面化學(xué)性質(zhì)和優(yōu)異信號(hào)響應(yīng)特性，為新污染物快速分析提供了新的材料基礎(chǔ)。本文系統(tǒng)總結(jié)了各類納米材料在新污染物富集、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)及檢測(cè)平臺(tái)集成中的應(yīng)用特點(diǎn)，并結(jié)合自下而上合成、后修飾和多材料協(xié)同3 類策略，闡釋了功能化設(shè)計(jì)在性能優(yōu)化中的作用。結(jié)合不同類型新污染物的食品分析實(shí)例，討論了這些材料在提升檢測(cè)靈敏度、縮短檢測(cè)時(shí)間及實(shí)現(xiàn)平臺(tái)化集成方面的應(yīng)用進(jìn)展。最后，提出了面向現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)和風(fēng)險(xiǎn)防控的可實(shí)施技術(shù)路徑，為未來(lái)食品中新污染物的監(jiān)測(cè)和控制提供參考。

結(jié)論：綜上所述，功能化納米材料依托其可調(diào)控孔徑、高比表面積及多樣化表面官能團(tuán)，在食品中新污染物檢測(cè)中展現(xiàn)出不可替代的作用。通過(guò)自下而上的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、PSM功能化及材料協(xié)同集成，已逐步形成從靶標(biāo)識(shí)別到信號(hào)轉(zhuǎn)化的高效一體化體系。在應(yīng)用層面，這類材料不僅實(shí)現(xiàn)了痕量污染物在復(fù)雜基質(zhì)中的高效富集，還支持基于熒光、電化學(xué)、比色及拉曼等多機(jī)制的靈敏檢測(cè)與可視化輸出。當(dāng)前，檢測(cè)策略正經(jīng)歷由單一信號(hào)向雙模式、多模式信號(hào)拓展轉(zhuǎn)變的過(guò)程，傳感器設(shè)計(jì)亦趨向多組分協(xié)同與功能互補(bǔ)，同時(shí)設(shè)備形態(tài)朝著便攜化與易操作化發(fā)展，為快速現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)提供了技術(shù)基礎(chǔ)。

盡管如此，該領(lǐng)域仍存在若干瓶頸。新污染物的低濃度、多樣性和復(fù)雜環(huán)境賦存對(duì)材料的識(shí)別靈敏度、特異性和穩(wěn)定性提出更高要求；食品基質(zhì)的復(fù)雜性進(jìn)一步增加了干擾風(fēng)險(xiǎn)，限制了材料在真實(shí)樣品檢測(cè)中的表現(xiàn)；設(shè)備便攜化和自動(dòng)化程度有待提高，材料的綠色合成及環(huán)境友好性問(wèn)題亦亟需解決。針對(duì)這些挑戰(zhàn)，需要在材料構(gòu)筑、信號(hào)機(jī)制和系統(tǒng)集成上持續(xù)創(chuàng)新。未來(lái)研究應(yīng)面向污染物特征驅(qū)動(dòng)的材料定向設(shè)計(jì)，開發(fā)具備高親和位點(diǎn)、界面選擇性及多通道響應(yīng)能力的功能體系，以適應(yīng)不同類別靶標(biāo)及復(fù)雜基質(zhì)環(huán)境。在此基礎(chǔ)上，推動(dòng)納米材料與人工智能的深度結(jié)合，借助機(jī)器學(xué)習(xí)實(shí)現(xiàn)材料篩選與信號(hào)模式優(yōu)化，加速高通量檢測(cè)與智能化風(fēng)險(xiǎn)分析。與此同時(shí)，檢測(cè)應(yīng)用應(yīng)從單一終端檢測(cè)擴(kuò)展至全過(guò)程監(jiān)控，覆蓋農(nóng)業(yè)源頭、加工環(huán)節(jié)及消費(fèi)端，實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)早期識(shí)別與動(dòng)態(tài)管控。在這一框架中，功能化納米材料不僅是檢測(cè)工具，更是構(gòu)建“環(huán)境-食品-健康”全鏈條監(jiān)測(cè)與干預(yù)體系的關(guān)鍵支撐。

引文格式：

魏慶, 劉嫣, 劉慧琳. 功能化納米材料推動(dòng)食品中新污染物快速分析：從設(shè)計(jì)到應(yīng)用[J]. 食品科學(xué), 2025, 46(24): 53-64. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250618-136.

WEI Qing, LIU Yan, LIU Huilin. Functionalized nanomaterials promote rapid analysis of new contaminants in foods: from design to application[J]. Food Science, 2025, 46(24): 53-64. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250618-136.

摘要：目的：構(gòu)建一種適配體交聯(lián)水凝膠熒光生物傳感器用于食品中玉米赤霉烯酮（zearalenone，ZEN）的檢測(cè)。方法：引物A鏈和修飾淬滅基團(tuán)BHQ1的引物B鏈在一定條件下發(fā)生共聚形成聚合物A（PS-A）和聚合物B（BHQ1-PS-B），修飾有6-羧基熒光素（6-carboxyfluorescein，F(xiàn)AM）熒光基團(tuán)的核酸適配體（aptamers，Apt）（FAM-Apt）作為信號(hào)探針和交聯(lián)劑與PS-A和BHQ1-PS-B通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)交聯(lián)形成DNA水凝膠。在ZEN存在的情況下，ZEN與BHQ1-PS-B競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合FAM-Apt，水凝膠裂解，熒光基團(tuán)和淬滅基團(tuán)由距離很近變?yōu)橄嗷シ蛛x狀態(tài)，熒光信號(hào)“開啟”。結(jié)果：該方法可實(shí)現(xiàn)ZEN一步定性和定量分析，線性范圍為1～500 nmol/L，檢出限為8.7 nmol/L。面粉樣品的加標(biāo)回收率為80.3%～94.2%。結(jié)論：所建立的適配體交聯(lián)水凝膠熒光生物傳感器具有靈敏高效、檢測(cè)時(shí)間短等優(yōu)勢(shì)，可應(yīng)用于食品中ZEN的快速檢測(cè)。

結(jié)論：本研究制備了一種新型的ZEN Apt水凝膠熒光傳感器，ZEN競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合Apt使水凝膠裂解，熒光信號(hào)“開啟”，實(shí)現(xiàn)ZEN一步快速定性和定量檢測(cè)。該傳感器對(duì)ZEN的檢測(cè)具有高靈敏度和選擇性，且準(zhǔn)確性優(yōu)異，可通過(guò)直接測(cè)定體系熒光強(qiáng)度差值進(jìn)行ZEN定量分析。在最佳條件下，ZEN的檢測(cè)線性范圍為1～500 nmol/L，檢出限為8.7 nmol/L。此外，該方法還成功應(yīng)用于面粉樣品的測(cè)定，回收率在80.3%～94.2%之間，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.78%～6.71%。本方法檢測(cè)時(shí)間僅為6 min，有應(yīng)用于ZEN現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)的潛力。未來(lái)，將聚焦DNA水凝膠生物傳感器產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的問(wèn)題，進(jìn)一步針對(duì)水凝膠的高效合成以及材料篩選等工作進(jìn)行優(yōu)化完善，以期將其應(yīng)用于糧食收儲(chǔ)、市場(chǎng)監(jiān)管等工作中，更好地服務(wù)食品檢測(cè)行業(yè)。

引文格式：

李可敬, 謝剛, 竇金鑫, 等. 基于適配體交聯(lián)水凝膠熒光“開啟”的生物傳感器用于玉米赤霉烯酮一步檢測(cè)[J]. 食品科學(xué), 2025, 46(24): 65-71. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250529-205.

LI Kejing, XIE Gang, DOU Jinxin, et al. Biosensor based on aptamer cross-linked hydrogel with fluorescence “turn-on” properties for one-step detection of zearalenone[J]. Food Science, 2025, 46(24): 65-71. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250529-205.

特邀主編簡(jiǎn)介

劉慧琳 教授

劉慧琳，北京工商大學(xué)食品與健康學(xué)院副院長(zhǎng)，教授，博士生導(dǎo)師。新加坡國(guó)立大學(xué)理學(xué)院訪問(wèn)學(xué)者。入選國(guó)家優(yōu)青、北京市高層次人才支持計(jì)劃、北京市委組織部?jī)?yōu)秀人才。主要從事食品安全檢測(cè)及控制方向研究，主持國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃青年科學(xué)家項(xiàng)目、北京市高層次創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)支持計(jì)劃等項(xiàng)目，以第一或通信作者發(fā)表SCI論文100余篇，其中包括ESI熱點(diǎn)論文3 篇和高被引論文8 篇，論文總引用4000余次，

H

王向紅 教授

王向紅，河北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院二級(jí)教授，博士生導(dǎo)師，河北農(nóng)業(yè)大學(xué)第八屆學(xué)術(shù)委員會(huì)副主任委員，中國(guó)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)會(huì)第二屆青年工作委員會(huì)委員，河北省食品安全學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)，河北省農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系崗位專家。長(zhǎng)期致力于食品中危害因子多元識(shí)別與檢測(cè)技術(shù)研究，聚焦抗體、核酸適配體、多功能納米材料的分子識(shí)別機(jī)理，構(gòu)建定量分析、信號(hào)放大及可視化快速識(shí)別等多場(chǎng)景、多形式食品安全快速檢測(cè)解決方案。近年來(lái)，主持及主研國(guó)家自然基金面上項(xiàng)目、區(qū)域聯(lián)合基金重點(diǎn)項(xiàng)目、國(guó)家“十四五”“十三五”重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家公益性行業(yè)科研專項(xiàng)以及河北省科技支撐項(xiàng)目等20余項(xiàng)課題的研究工作，獲得河北省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)1 項(xiàng)、技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)1項(xiàng)，河北省山區(qū)創(chuàng)業(yè)二等獎(jiǎng)1 項(xiàng)，授權(quán)國(guó)際發(fā)明專利2項(xiàng)，國(guó)家發(fā)明專利13 項(xiàng)，以第一作者/通信作者在國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)期刊發(fā)表論文200余篇，其中SCI收錄75 篇，EI收錄21 篇。

顧穎 副教授

顧穎，昆明理工大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院副教授，博士生導(dǎo)師。主要研究方向?yàn)槭称焚|(zhì)量安全檢測(cè)及控制技術(shù)。入選云南省“興滇英才支持計(jì)劃”青年人才，擔(dān)任中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)會(huì)農(nóng)副產(chǎn)品加工機(jī)械分會(huì)委員、云南省食品安全與營(yíng)養(yǎng)健康科普宣傳和風(fēng)險(xiǎn)交流專家、云南省科技副總、云南省科技特派員、昆明市第一屆食品安全專家委員會(huì)委員、《Food Safety and Health》編委等。近5 年，主持國(guó)家自然科學(xué)基金（青年科學(xué)基金、面上項(xiàng)目）、云南省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目課題、云南省“興滇英才支持計(jì)劃”青年人才項(xiàng)目、云南省應(yīng)用基礎(chǔ)研究計(jì)劃項(xiàng)目（青年項(xiàng)目、面上項(xiàng)目）等科研項(xiàng)目11 項(xiàng)。近5 年，以第一作者或通信作者在《Coordination Chemistry Reviews》《Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety》《Trends in Analytical Chemistry》《Journal of Agricultural and Food Chemistry》《Food Chemistry》《Analytical Chemistry》《Journal of Hazardous Materials》《Biosensors and Bioelectronics》等學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表論文40余篇，授權(quán)發(fā)明專利3 項(xiàng)。

專欄網(wǎng)址：

《食品科學(xué)》2025年24期：

https://www.spkx.net.cn/CN/volumn/volumn_1925.shtml

實(shí)習(xí)編輯：李雄；編輯：閻一鳴；責(zé)編：張睿梅。圖片來(lái)源于文章原文及攝圖網(wǎng)。

為匯聚全球智慧共探產(chǎn)業(yè)變革方向，搭建跨學(xué)科、跨國(guó)界的協(xié)同創(chuàng)新平臺(tái)，由北京食品科學(xué)研究院、中國(guó)肉類食品綜合研究中心、國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局技術(shù)創(chuàng)新中心（動(dòng)物替代蛋白）、中國(guó)食品雜志社《食品科學(xué)》雜志（EI收錄）、中國(guó)食品雜志社《Food Science and Human Wellness》雜志（SCI收錄）、中國(guó)食品雜志社《Journal of Future Foods》雜志（ESCI收錄）主辦，西南大學(xué)、 重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)院、 重慶市農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟、重慶工商大學(xué)、重慶三峽學(xué)院、西華大學(xué)、成都大學(xué)、四川旅游學(xué)院、西昌學(xué)院、北京聯(lián)合大學(xué)協(xié)辦的“ 第三屆大食物觀·未來(lái)食品科技創(chuàng)新國(guó)際研討會(huì) ”， 將于2026年4月25-26日 （4月24日全天報(bào)到） 在中國(guó) 重慶召開。

長(zhǎng)按或微信掃碼進(jìn)行注冊(cè)

會(huì)議招商招展

聯(lián)系人：楊紅；電話：010-83152138；手機(jī)：13522179918（微信同號(hào)）