【摘要】 总结了各种抗生素检测方法的优缺点，并对交叉科学领域的扩展进行了讨论和展望。

近年来，抗生素的滥用导致土壤和水环境的污染，不仅家禽养殖和食品制造业会受到不同程度的影响，而且人体也会产生抗体。对生产和生活中的抗生素含量进行检测势在必行。Sun[1]等人综述了化学传感器和生物传感器在抗生素检测中的应用。将目前报道的抗生素检测技术分为色谱法、质谱法、毛细管电泳法、光学检测法和电化学检测法，并介绍了每种技术的代表性例子，总结了它们的优点和局限性。特别对基于纳米材料的光学和电化学方法进行了详细的讨论和评价。此外，还讨论了光敏材料检测抗生素的最新研究进展。最后，总结了各种抗生素检测方法的优缺点，并对交叉科学领域的扩展进行了讨论和展望。讨论并展望了光电纳米材料的合成、应用及适配体的筛选，概述了生物传感器在抗生素检测中的未来发展趋势和潜在影响。

 

抗生素是一些微生物在生命过程中产生的一类化学物质，能抑制或杀死其他一些致病微生物，具有抑菌或杀菌作用。它们可分为β-内酰胺类抗生素(BLCs)、大环内酯类抗生素、氟喹诺酮类抗生素(FQs)、氨基糖苷类抗生素(AGSs)、四环素类抗生素(TCs)、酚类抗生素和磺胺类抗生素(SAs)，主要用于治疗微病原体引起的感染，常用于植物和牲畜的细菌生长预防。此外，它们还可用于医疗领域。然而，在集约化养殖中过度使用抗生素会产生过敏反应、肝功能受损和耳毒性等不良反应，对人类健康构成潜在威胁。因此，高效检测微量抗生素对于研究抗生素的环境残留、代谢和环境效应具有重要意义。因此，特别是在食品和水环境中，找到一种合适的方法来测量抗生素的含量，以确保生产和生活的安全是非常重要的。

 

图1. 核壳聚合物的合成及CSMISPE-HPLC-UV检测巴氏奶中LIN残留的过程示意图。[1]

 

近年来，高效液相色谱法(HPLC)、质谱法(MS)、毛细管电泳法(CE)等微量抗生素检测的分析技术得到了广泛的发展，检出限低，准确度和精密度高。然而，这些技术仍然存在仪器昂贵、预处理过程复杂等缺点。因此，需要方便、低成本、高精度、灵敏度高的检测方法，如比色法、荧光法、电化学法、化学发光法、电化学发光法、光电化学法等。其中，光电化学技术因其灵敏度高、特异度高、背景电流小等优点开始受到人们的关注，而核酸适体在其中起着不可或缺的作用。DNA适体是一种人工合成的寡核苷酸序列，具有很高的特异性和活性，可以与靶分子结合。

 

图2. 基于微芯片电泳和搅拌棒辅助无酶扩增的抗生素检测多路适配体传感器示意图。[1]

 

该文综述了目前抗生素检测技术及最新研究进展。并对每种技术的优缺点进行了分析。所有方法的共同之处在于交叉科学的方向：现有方法的整合与联动、材料的复合与掺杂、小分子生物特异性抓取的理化分析等。根据光的吸收和发射原理，将光学检测方法分为比色法、荧光法、表面等离子体共振法、化学发光法和表面增强拉曼散射法。这种非接触式测量的优点是不会对观察者或被检测的小分子造成任何损害，从而提高了系统的可靠性。此外，光学检测可以获得分子或离子等小颗粒的物理和化学信息。例如，SPR是金属纳米结构的局部振动和共振波长，金属纳米结构可以通过组成、尺寸、形状和周围的介电折射率(RI)获得自由电子。

 

[1] Sun, Y., Zhao, J. & Liang, L. Recent development of antibiotic detection in food and environment: the combination of sensors and nanomaterials. Microchim Acta 188, 21 (2021).

 

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