國內(nèi)科學(xué)儀器在食品安全檢測中的應(yīng)用現(xiàn)狀
2025年07月03日 09:56:10
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國內(nèi)科學(xué)儀器發(fā)展迅速,應(yīng)用廣泛,從五個方面綜述了國內(nèi)光譜儀、色譜儀、質(zhì)譜儀、電化學(xué)分析儀和生命科學(xué)家在食品安全檢測中的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。同時指出了我國科學(xué)儀器在投資、技術(shù)、質(zhì)量等方面存在的問題,并展望了未來科學(xué)儀器的發(fā)展方向。
科學(xué)儀器主要包括各種電化學(xué)、光學(xué)和熱分析儀器、質(zhì)譜、光譜學(xué)、色譜分析儀器、能譜和X射線分析儀器、物性分析儀器、生化分析儀器,在線分析儀器和光學(xué)儀器、檢測儀器、實驗儀器等。這些科學(xué)儀器廣泛用于食品安全檢測和分析,在食品安全技術(shù)支持中發(fā)揮著重要作用。病原微生物、農(nóng)藥、獸藥及其他有害化合物殘留、有毒有害元素及其價態(tài)、毒素和轉(zhuǎn)基因食品,以及多種檢測儀器,包括光譜儀、色譜儀、質(zhì)譜儀等?;瘜W(xué)儀器、生命科學(xué)儀器等{2~3 }。
隨著我國國民經(jīng)濟的快速發(fā)展和人民生活水平的提高,食品的數(shù)量和種類日益豐富,食品安全問題日益突出。er化學(xué)藥品是每年發(fā)生的常見病。此外,近年來,隨著轉(zhuǎn)基因作物的大規(guī)模種植,大量轉(zhuǎn)基因食品涌入市場。雖然轉(zhuǎn)基因食品的安全性在國際上尚未最終確定,但已成為公眾關(guān)注的問題。因此,檢測技術(shù)和儀器的分析是食品安全和消費者合法權(quán)益的重要保障。近年來,影響食品質(zhì)量安全的因素日益增多,需要檢測的項目和要求也日益增加。特別是一些新的污染源的出現(xiàn),對檢測技術(shù)和儀器提出了更高的要求,世界上許多最成功的大型檢測機構(gòu)在食品檢測領(lǐng)域都取得了成就,許多科學(xué)儀器的供應(yīng)商也是如此。準確認識發(fā)展趨勢,爭奪這個市場,食品安全檢測技術(shù)和儀器已成為熱門。
國內(nèi)科學(xué)儀器基礎(chǔ)薄弱,原始水平低,但近年來取得了長足的進步,對此逐一分析。
分離培養(yǎng)是一種傳統(tǒng)的、有效的生物分析方法,它通過形態(tài)學(xué)和生化特征進行鑒定,并通過光學(xué)顯微鏡或電子顯微鏡進行鑒定。鈉。國外生產(chǎn)廠家有ABI、Bio-Rad、Thermo-Fisher、Ag.t、Biomerieux、Dupont、Biologe、GE Heailhcare{3}。I化。
食品中的農(nóng)藥殘留和獸藥殘留一直是政府和公眾十分關(guān)注的問題。為了防止對人畜的危害,目前許多國家和地區(qū)都把農(nóng)藥殘留和獸藥殘留作為主要控制項目,并列為規(guī)定的檢測指標。我國已將10種化學(xué)農(nóng)藥列為重點檢測品種,近幾年已公布8項農(nóng)藥多殘留檢測國家標準。
農(nóng)藥和獸藥殘留檢測的主要方法有氣相色譜法、高效液相色譜法和GC-MS法,所用儀器有GC、HPLC、GC-MSLC-MS-MS,后兩種儀器主要用于農(nóng)藥的鑒別和多殘留檢測。目前世界上的GC、GC-MS和GC-MS-MS產(chǎn)品主要有安捷倫、島津、Thermo-Fisher、Perkin Elmer和Varian,而LC、LC-MS和LC-MS-MS的產(chǎn)品有Thermo-Fisher、Waters、ABI、Agilent、Perkin Elmer、Dionex和Varian。
雖然國內(nèi)產(chǎn)品總體上不能與國外產(chǎn)品相比,但近年來在GC、LC、GC-MS方面取得了長足的進步,如北京東西電子、上海晶科、天梅、五豐、溫嶺、北芬、精英等產(chǎn)品贏得了用戶的好評,并具有一定的市場空間。
原子吸收光譜法(AAS)和電感耦合等離子體發(fā)射光譜法(ICP)是檢測食品中有毒有害物質(zhì)的的方法,尤其是AAS是的方法。國外的生產(chǎn)廠家有Thermo-Fisher、Perkin Elemer、Shimazu、Varian、Agilent、JenaAG等。國內(nèi)AAS生產(chǎn)廠家有通用分析、東西方電子、瑞利、上海半導(dǎo)體、上海光譜、天美等。近年來,它們的技術(shù)得到了很大的改進和提高,主要技術(shù)指標與國外已接近,檔次穩(wěn)定,價格便宜,具有一定的競爭力。
原子熒光光譜儀(AFS)用于砷、鉛、汞、錫、硒、鍺、銻等元素的測定,靈敏度高、檢出限低、多元素同時檢測。中國的財產(chǎn)權(quán)。主要生產(chǎn)廠家有吉田、Haiguang、瑞利等。吉田還生產(chǎn)了LC-AFS,即元素價態(tài)檢測器。其靈敏度和檢測限均能滿足農(nóng)產(chǎn)品和食品安全檢測的要求,性價比高,需求量大,已被國外代理,遠銷國外。
AAS和AFS儀器是中國科學(xué)儀器中基礎(chǔ)產(chǎn)品。AAS技術(shù)與國外的技術(shù)差距并不很大。AFS儀器已經(jīng)處于水平,在實施工業(yè)化、擴大工業(yè)化規(guī)模、不斷提高技術(shù)水平方面值得大力支持。它肯定能夠與外國產(chǎn)品競爭。
可以看出,我國的儀器儀表基本上可以滿足有毒有害物質(zhì)的檢測,特別是對于縣、地(市)級食品安全質(zhì)量檢測站,國產(chǎn)儀器儀表可以替代進口儀器{2,9}。
目前,國際市場上轉(zhuǎn)基因食品越來越多,其檢測主要是轉(zhuǎn)基因植物產(chǎn)品的檢測技術(shù),轉(zhuǎn)基因食品的檢測也是我國食品安全檢測的重要組成部分。轉(zhuǎn)基因食品的檢測包括兩個方面:一是核酸的檢測,即基因水平的檢測,主要采用定性和定量的PCR方法和基因芯片技術(shù){10};二是蛋白質(zhì)的檢測,即外源基因expr的檢測。核酸是一種遺傳信息,是一種非常穩(wěn)定的熱分子,在環(huán)境中比蛋白質(zhì)釋放少,在加熱過程中損傷小,有利于檢測;而蛋白質(zhì)是一種熱敏分子,在食品加工中會受到破壞,而蛋白質(zhì)im免疫分析法在檢測轉(zhuǎn)基因食品的方法學(xué)上仍然存在一定的局限性,因此轉(zhuǎn)基因食品的檢測主要集中在特征DNA的檢測上,儀器主要根據(jù)檢測程序分為三部分。
在轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的定量檢測中,有時使用試劑盒法。該套操作簡單,使用方便。試劑不需要自行配制,不接觸氯仿等有機試劑。目前,該試劑盒已生產(chǎn)多個品牌的國產(chǎn)產(chǎn)品:天根生化技術(shù)有限公司、杭州威騰捷、上海華順、中鼎生物、上海申能******等。在2001注冊到現(xiàn)在,僅四年就成為國內(nèi)核酸純化的。
離心機是實驗室分析和純化的設(shè)備。市場需求量大。國內(nèi)有許多生產(chǎn)企業(yè)在上海、北京、長沙、圖們等地。典型的是上海的Tianmei。但只能生產(chǎn)臺式、小型、通用高速離心機。目前國內(nèi)尚無高速、超高速、大功率的離心變頻電機(專用電機)。電機在穩(wěn)定轉(zhuǎn)速、制冷、恒溫、真空、超高速運行部件、加工和覆蓋等方面的技術(shù)性能。l安全穩(wěn)定的操作控制,不如國外產(chǎn)品好。因此,盡管價格昂貴,進口產(chǎn)品仍然被國內(nèi)各大學(xué)、科研機構(gòu)或重點實驗室使用,產(chǎn)品被國外壟斷。對于水浴盆、分光光度計等中低檔產(chǎn)品,實驗室要求不高,價格低廉。國內(nèi)產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于實驗室。具有代表性的制造商有:通用分析公司、北弗朗西斯瑞利、上海棱鏡、上海光譜、上海精華、北京拓普等。
定性PCR擴增及混合物、保真DNA聚合酶、試劑盒、核酸電泳系統(tǒng)、成像分析、核酸分析儀、自動電泳分析系統(tǒng)、酶標儀、洗板機、定量PCR儀等。
生物Rad、Thermo-Fisher Sciences、GE等國外儀器設(shè)備制造商;西安天龍科技有限公司在中國已生產(chǎn)民族品牌PCR儀器十年,是一個具有定性、終點定量、實時性的民族品牌。定量PCR儀器注冊證書和CE認證。聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)在中國的類似產(chǎn)品累積銷售量。東南大學(xué)自主研制的cap基因芯片及其檢測系統(tǒng),已成功檢測出國家生物制品認證提供的SARS標準品,華大基因中心檢測出30多個SARS樣品,取得了滿意的結(jié)果?;蛐酒瑢︻A(yù)防和控制SARS、人和具有重要價值。此外,東南大學(xué)還研制了核酸擴增雜交熒光檢測儀,它集PCR技術(shù)、雜交工藝、清洗工藝和檢測工藝于一體。尋找新的基因,進行基因多態(tài)性分析和基因組研究。此外,國內(nèi)生產(chǎn)PCR儀器的還有杭州寶麗、浪基等企業(yè)。雷波、上海三科、北京拓普、南京華東電子集團醫(yī)療設(shè)備有限公司生產(chǎn)酶標儀和洗板機;北京君毅儀器法ctory是生產(chǎn)電泳儀電源、電泳儀及配套儀器的企業(yè),品種齊全、產(chǎn)量大、質(zhì)量好、銷售覆蓋面廣,高校、實驗室應(yīng)用廣泛。
高技術(shù)的迅速發(fā)展為快速食品檢測提供了一個的平臺,在光學(xué)機械電子計算機集成的基礎(chǔ)上,快速檢測儀器引入了許多新的、快速的技術(shù),如納米技術(shù)、芯片、免疫學(xué)、S等。傳感器、基因工程等新技術(shù),已成為各種的綜合器,快速檢測儀器具有靈敏度高、吞吐率高、速度快、操作簡單等特點,可實現(xiàn)現(xiàn)場或在線實時檢測。從國外看,國外起步較早,發(fā)展較快,許多產(chǎn)品比較成熟,有的已經(jīng)商業(yè)化,近年來中國出現(xiàn)了多個廠家,其中典型廠家有:
1。上海雷波、上海???、北京拓普、南京華東等公司生產(chǎn)的酶標儀和洗板機廣泛應(yīng)用于農(nóng)藥、獸藥殘留、病原菌、毒素、轉(zhuǎn)基因檢測等領(lǐng)域,產(chǎn)品比較成熟。
2。電子研究所傳感技術(shù)國家重點實驗室是早開展表面等離子體共振(SPR)生化分析儀研究的單位。成功研制出一系列具有自主知識產(chǎn)權(quán)的SPR生化分析儀。該儀器應(yīng)用范圍廣,實用性強。中國有許多科學(xué)研究,單位和大學(xué)使用{ 11~12 }。
三。在山東省生物傳感器重點實驗室服務(wù)體系的支持下,乳酸、葡萄糖、三個生物傳感器已成為我國生物傳感器的基本品種。每年消耗固定化酶10000多種,每年快速分析200多萬個生物傳感器,形成了一系列的產(chǎn)品和一套完整的固定化酶膜和試劑盒,與國外同類儀器相比具有明顯的優(yōu)勢。d.
博鰲生物有限公司近年來取得了長足的進步,開發(fā)生產(chǎn)了檢測食源性病原體、食源性病毒和獸藥殘留的生物芯片(儀器和試劑盒)。這些生物芯片目前適合于實驗室,并將進一步面向現(xiàn)場快速檢測,并將發(fā)展到微芯片實驗室{9}。
5。中國是一個農(nóng)業(yè)大國。農(nóng)產(chǎn)品的快速檢測正在迅速發(fā)展。國內(nèi)農(nóng)產(chǎn)品快速檢測儀(硝酸鹽、甲醛、懸浮白塊、二氧化硫、過氧化值等)也比較成熟。其產(chǎn)品性能和技術(shù)指標均能滿足國內(nèi)檢測要求。在這方面,吉林小天鵝的企業(yè)具有優(yōu)勢,國內(nèi)企業(yè)在快速檢測領(lǐng)域表現(xiàn)出相當(dāng)大的影響力,許多技術(shù)和產(chǎn)品處于快速檢測、進一步開發(fā)和改進快速檢測技術(shù)的前沿。NIC已成為國內(nèi)企業(yè)的又一焦點。
經(jīng)過多年的發(fā)展,我國國內(nèi)科學(xué)儀器產(chǎn)業(yè)具有一定的科研、開發(fā)和生產(chǎn)能力,但國內(nèi)科學(xué)儀器的總體水平還比較落后,基礎(chǔ)薄弱,集成度不高,穩(wěn)定性和可靠性不高。好。目前我國大約70%的科研分析測試儀器還是進口的,一些急需的專用儀器還是空白,嚴重制約了科學(xué)技術(shù)和國民經(jīng)濟的發(fā)展。
總體而言,我國R&D投入低,核心技術(shù)稀缺。近年來,我國科技投入大幅度增加,但重進口輕自主研發(fā)的現(xiàn)象仍然相當(dāng)嚴重。據(jù)統(tǒng)計,在十五期間,863973項資金和國家重點科技項目中大約有20%用于購買科學(xué)儀器,985211項資金和知識創(chuàng)新項目用于購買科學(xué)儀器。然而,政府對科研儀器研發(fā)的支持力度仍然不夠。
十五期間,國家科學(xué)技術(shù)計劃、國家科學(xué)技術(shù)計劃和863計劃、973計劃和國家科學(xué)技術(shù)研究計劃共330億元??蒲袃x器設(shè)備研發(fā)投入僅8億5000萬元。以美國國家自然基金會(NSF)為例,美國在2003年和2004年投資了大學(xué)的相關(guān)項目,或功能改進占科學(xué)儀器總價值的25.3%。H自主知識產(chǎn)權(quán)非常有限。
每年中億元固定資產(chǎn)投資中約60%用于進口設(shè)備,其中精密科學(xué)儀器、高附加值產(chǎn)品等高科技產(chǎn)品主要依賴進口。留有余地的統(tǒng)計,分析儀器的進口總額大幅增加從9億美元在2001到20億美元以上的2004。在生命科學(xué)儀器方面,中國對發(fā)達國家的依賴更為嚴重。尤其是研究與實驗基地,國家投入了大量資金建立裝備精良,但重要的科學(xué)儀器和輔助設(shè)備基本依賴進口,對進口的科學(xué)儀器科學(xué)研究的依賴不僅制約著科學(xué)的發(fā)展和技術(shù)同時,也使得中國科學(xué)儀器的創(chuàng)新面臨著一個非常不利的局面。
由于我國科學(xué)儀器的加工制造落后,國內(nèi)科學(xué)儀器在穩(wěn)定性和可靠性方面與發(fā)達國家的產(chǎn)品存在一定的差距。由于產(chǎn)品穩(wěn)定性和可靠性低,不選擇國產(chǎn)儀器,極大地限制了國內(nèi)科學(xué)儀器的使用范圍,降低了使用的可靠性。完善的售后服務(wù)。目前,安捷倫公司、熱電漁業(yè)科學(xué)、水務(wù)公司、Dionex、AB、通用電氣、希爾卡雷、杜邦、島津等外國供應(yīng)商在中國的非??捎^,一般政府檢測機構(gòu)會在這些供應(yīng)商之間進行采購選擇。由于他們的產(chǎn)品在穩(wěn)定性、智能性、自動化方面做得更好,更重要的是,這些國外供應(yīng)商可以提供非常全面的售后服務(wù)。
因此,國內(nèi)檢測設(shè)備制造企業(yè),我們要繼續(xù)在產(chǎn)品的穩(wěn)定性、可靠性等方面的研究開發(fā),操作自動化,智能化,逐步完善的售后服務(wù)體系,因為這兩點是DOM的缺陷EST企業(yè)。
科學(xué)儀器的水平是國家發(fā)展程度的重要標志。發(fā)展獨立的科學(xué)儀器及其產(chǎn)業(yè)是一個國家的基礎(chǔ),是富裕國家的需要,是強國的源泉。利加大了對九五和十一五科技發(fā)展計劃光譜學(xué)、光譜學(xué)、電化學(xué)、生化分離中國內(nèi)科學(xué)儀器的開發(fā)、研究和應(yīng)用的支持力度。分析和電子光學(xué)儀器是關(guān)鍵,在第十個五年計劃中,我們將重點加強科研基礎(chǔ)設(shè)施和平臺建設(shè),加強研究和開發(fā),提高整體技術(shù)水平和工業(yè)水平。國內(nèi)科學(xué)儀器的發(fā)展;在第十一個五年計劃中,我們將重點建設(shè)一批大型國家科學(xué)儀器中心,加強國家重點實驗室和其他基礎(chǔ)設(shè)備建設(shè),提高儀器設(shè)備的整體水平。與設(shè)備相結(jié)合,整合資源,大大提高儀器設(shè)備的使用效率,加強自主研發(fā)的科學(xué)儀器設(shè)備。認清差距,認清困難,也認識到未來10-15年是中國儀器產(chǎn)業(yè)趕上水平的關(guān)鍵時期。以發(fā)展為本,創(chuàng)新發(fā)展模式,逐步向企業(yè)轉(zhuǎn)移創(chuàng)新主體,提高發(fā)展質(zhì)量,我們的目標必將實現(xiàn)。
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