光学和电化学生物传感器对奶牛重要疾病诊断的研究进展

来源：中国畜牧兽医杂志2023年第2期北京时间：

作者：贺越, 王辉, 陈睿鹏, 余志雪, 唐湘方, 呙于明, 熊本海

单位：1. 中国农业科学院北京畜牧兽医研究所, 动物营养学国家重点实验室, 北京 100193;2. 中国农业大学动物科学技术学院, 动物营养学国家重点实验室, 北京 100193

摘要：随着中国奶牛养殖的规模化、集约化的发展,以及养殖场过度追求奶牛生产性能,导致奶牛易发生或感染各类疾病,包括亚临床酮病、亚临床低钙血症、乳腺炎、口蹄疫、呼吸道疾病和牛病毒性腹泻在内的营养性和传染性疾病。这些疾病严重威胁着奶牛的健康、降低了乳品品质,进而增加养殖成本。实现奶牛疾病的低成本、快速且准确诊断是养殖场控制疾病传染、保障食品安全、降低经济损失的关键。常规的畜禽疾病检测方法有细胞培养法、酶联免疫吸附测定(ELISA)、聚合酶链式反应(PCR)等,但过程耗时长、成本高、操作繁琐和不适用于对奶牛疾病的现场即时诊断等问题,制约了这些方法在养殖场的大规模推广和使用。生物传感技术将特异性生化反应产生的信号转化为可测量的电、光等信号,并结合信号放大系统可对物质进行定性或定量检测,具有操作简单、灵敏度高、特异性强和易于修饰等特点,在金属离子、病原菌等检测中具有很大的潜力。目前已有多种生物传感器被开发用于奶牛疾病的诊断。笔者针对常见的奶牛疾病列举了相对应的电化学、光学生物传感器,阐述了每种生物传感器的检测原理、对目标检测物的检测范围、检测限等信息,对生物传感器研究的发展趋势进行了展望,以期为奶牛养殖的健康发展提供一定的依据。

关键词：生物传感器;光电感知;奶牛;疾病诊断

基金资助：奶牛精准饲喂装备与系统研发与甲烷精准测定与减排技术研究(2019YFE0125605)