[發(fā)明專利]一種β-內(nèi)酰胺類抗生素殘留快速檢測儀

有效

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• 申請日: 2014-04-10
• 公開（公告）號: CN103940865A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫霞;郭業(yè)民;王相友;劉君峰;趙文蘋
• 申請（專利權(quán)）人: 山東理工大學(xué)
• 主分類號: G01N27/26
• 分類號: G01N27/26;G01N33/53
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種β-內(nèi)酰胺類抗生素殘留快速檢測儀，屬于畜產(chǎn)品安全檢測技術(shù)領(lǐng)域。

技術(shù)背景

近年來，隨著我國畜牧養(yǎng)殖業(yè)的迅速發(fā)展，奶產(chǎn)量大幅度提高，新鮮牛奶和奶制品已經(jīng)成為人民(尤其是老人和兒童)生活食品中的重要組成部分。然而，抗生素在現(xiàn)代畜牧業(yè)中的廣泛應(yīng)用，不可避免地造成牛奶中抗生素殘留。β-內(nèi)酰胺類抗生素是一類來源于微生物的廣譜抗生素，大量的用于畜禽疾病的預(yù)防和治療。為了提高動物性食品的產(chǎn)量，有一些還被作為飼料添加劑使用，從而大大增加了抗生素在食品和環(huán)境中殘留的風(fēng)險，引起隨之而來的人過敏反應(yīng)、微生物抗藥性、發(fā)酵乳產(chǎn)品生產(chǎn)等多種問題。隨著人民生活水平不斷提高和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，動物性食品的需求量大幅提高，國內(nèi)外貿(mào)易量也逐年增加，抗生素殘留量指標作為被聯(lián)合國糧農(nóng)組織、世界貿(mào)易組織選定的監(jiān)測指標備受關(guān)注。相關(guān)國際組織和國家制定的最大殘留量標準隨稍有不同，但共同的特點是大都需要先進的“痕量”監(jiān)測技術(shù)才能實現(xiàn)。可見，加強對牛奶等農(nóng)產(chǎn)品中抗生素殘留的檢測，尤其是保障人類健康有著十分深遠的意義。

傳統(tǒng)的抗生素殘留檢測方法主要有：氣相色譜(GC)、高效液相色譜法(HPLC)、色譜/質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(GC/LC-MS)、毛細管電泳法(CE)、熒光分析、酶聯(lián)免疫法(ELISA)。這些方法雖然選擇性好、靈敏度高、準確度高、檢出限低，可同時檢測多種元素或化合物，但其需要昂貴的儀器設(shè)備，樣品前處理過程繁瑣、費時，并且對分析人員的技術(shù)水平要求很高，不適于現(xiàn)場快速檢測。與傳統(tǒng)的分析方法相比，生物傳感器具有如下特點：（1）較高的選擇性，因此不需要對被測組分進行分離，即不用對樣品進行預(yù)處理。（2）結(jié)構(gòu)簡單，體積小，使用方便，特別是便攜式的免疫傳感器，非常有利于農(nóng)產(chǎn)品安全質(zhì)量的快速測定。（3）可實現(xiàn)連續(xù)在線檢測，使食品加工過程的質(zhì)量控制變得簡便。（4）響應(yīng)速度快，樣品用量少，與其他大型分析儀器相比，生物傳感器制作成本低，且可反復(fù)使用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種β-內(nèi)酰胺類抗生素殘留快速檢測儀，該檢測儀具有檢測快速準確、操作簡單、可實現(xiàn)定性定量，多殘留同時檢測等特點。所采取的技術(shù)方案如下：

一種β-內(nèi)酰胺類抗生素殘留快速檢測儀，由三電極系統(tǒng)，信號檢測與處理系統(tǒng)，顯示與打印存儲系統(tǒng)和供電系統(tǒng)構(gòu)成；

所述三電極系統(tǒng)由酶電極和免疫傳感器，三電極檢測電路，恒電位電路及模擬多路開關(guān)構(gòu)成，酶電極和免疫傳感器從檢測樣品中采集電流信號，三電極檢測電路將電路信號傳向信號檢測與處理系統(tǒng)，恒電位電路為電極提供穩(wěn)恒電壓，模擬多路開關(guān)分別逐次將免疫傳感器產(chǎn)生的電流信號采集并送入信號檢測與處理系統(tǒng)；

所述酶電極由一個工作電極構(gòu)成，在工作電極表面固定有β-內(nèi)酰胺酶；所述免疫傳感器由一個圓形的電極盤構(gòu)成，電極盤的中心位置有對電極和參比電極，外圍是均勻分布的陣列工作電極，陣列工作電極固定有β-內(nèi)酰胺抗生素抗體；

所述信號檢測與處理系統(tǒng)由TLC272CP芯片，A/D轉(zhuǎn)換芯片和單片機構(gòu)成，TLC272CP芯片的多路運放電路對從酶電極和免疫傳感器傳送來的電流信號進行I/V轉(zhuǎn)化，放大，濾波處理，A/D轉(zhuǎn)換芯片將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號送入單片機，單片機具有微控制器，對轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號進行程序處理；

所述單片機的微控制器為STC89C52微控制器，單片機的程序包含數(shù)據(jù)打印與存儲，時間顯示，使用說明和對重要步驟提示的對話框，幫助用戶快速掌握儀器的使用方法以及進行數(shù)據(jù)打印和存儲；

所述顯示與打印存儲系統(tǒng)由顯示器電路，打印電路和存儲器電路構(gòu)成，顯示器用于顯示數(shù)據(jù)并通過操作鍵進行控制，打印和存儲電路分別為微型打印機及存儲器相連進行數(shù)據(jù)打印和存儲；

所述供電系統(tǒng)電路由開關(guān)電源和電壓轉(zhuǎn)換電路構(gòu)成，開關(guān)電源將交流電轉(zhuǎn)換成直流電經(jīng)過電壓轉(zhuǎn)換電路分別向各系統(tǒng)電路和微型打印機供電，開關(guān)電源為+12V，1A、-12V，1A、+5V，5A三路輸出，電源與供電系統(tǒng)中的開關(guān)電源相連。

所述恒電位電路，為工作電極與參比電極之間提供500mV的穩(wěn)恒電壓。

所述微控制器是內(nèi)核為MCS-51的STC89C52RC+微控制器。

所述抗生素殘留檢測儀信號檢測與處理系統(tǒng)的存儲單元置入β-內(nèi)酰胺酶傳感器和免疫傳感器相應(yīng)檢測β-內(nèi)酰胺抗生素殘留的β-內(nèi)酰胺抗生素濃度與電流關(guān)系的標準曲線數(shù)據(jù)庫。

所述顯示器采用3.5寸顯示屏；所述微型打印機采用微型嵌入式打印機。

所述檢測儀的檢測方法，其特征在于，步驟如下：