Υπάρχουν πολλοί τύποι τροφίμων, μακρά αλυσίδα εφοδιασμού και δυσκολία στην εποπτεία ασφαλείας. Η τεχνολογία ανίχνευσης είναι ένα σημαντικό μέσο για την εξασφάλιση της ασφάλειας των τροφίμων. Ωστόσο, οι υπάρχουσες τεχνολογίες ανίχνευσης αντιμετωπίζουν προκλήσεις στην ανίχνευση της ασφάλειας των τροφίμων, όπως η κακή εξειδίκευση των βασικών υλικών, ο μακρύς χρόνος προεπεξεργασίας δείγματος, η χαμηλή αποτελεσματικότητα εμπλουτισμού και η χαμηλή εκλεκτικότητα των συστατικών του πυρήνα ανίχνευσης, όπως οι πηγές ιόντων φασματομετρίας μάζας, που οδηγούν σε ανάλυση σε πραγματικό χρόνο των δειγμάτων τροφίμων. Αντιμέτωποι με τις προκλήσεις, η κύρια ομάδα εμπειρογνωμόνων μας με επικεφαλής τον Zhang Feng έχει επιτύχει μια σειρά τεχνολογικών ανακαλύψεων στην κατεύθυνση της έρευνας των βασικών υλικών, των βασικών στοιχείων και των καινοτόμων μεθόδων για δοκιμές ασφάλειας των τροφίμων.
Από την άποψη της βασικής έρευνας και ανάπτυξης υλικών, η ομάδα έχει διερευνήσει τον συγκεκριμένο μηχανισμό προσρόφησης των υλικών προεπεξεργασίας σε επιβλαβείς ουσίες στα τρόφιμα και ανέπτυξε μια σειρά ειδικών υλικών προεπεξεργασίας μικρο-νανο-δομής προσρόφησης. Η ανίχνευση των ουσιών-στόχων σε επίπεδα ιχνοστοιχείων/εξαιρετικά ιχνοστοιχείων απαιτεί προεπεξεργασία για εμπλουτισμό και καθαρισμό, αλλά τα υπάρχοντα υλικά έχουν περιορισμένες δυνατότητες εμπλουτισμού και ανεπαρκή εξειδίκευση, με αποτέλεσμα την ευαισθησία ανίχνευσης να μην πληροί τις απαιτήσεις ανίχνευσης. Ξεκινώντας από τη μοριακή δομή, η ομάδα ανέλυσε τον συγκεκριμένο μηχανισμό προσρόφησης των υλικών προεπεξεργασίας σε επιβλαβείς ουσίες σε τρόφιμα, εισήγαγε λειτουργικές ομάδες όπως η ουρία και προετοίμασε μια σειρά ομοιοπολικών υλικών οργανικών πλαισίων με ρύθμιση των χημικών δεσμών (Fe3O4@etta-ppdi Fe3O4@tapb-btt και fe3o4@tapm-ppdi και συνυπάρχουσες από το magnetic nanoprile. Χρησιμοποιείται για τον εμπλουτισμό και τον καθαρισμό των επιβλαβών ουσιών όπως οι αφλατοξίνες, τα κτηνιατρικά φάρμακα φθοροκινολόνης και τα ζιζανιοκτόνα φαινυλουρίας στα τρόφιμα, ο χρόνος προεπεξεργασίας μειώνεται από λίγες ώρες έως λίγα λεπτά. Σε σύγκριση με τις μεθόδους των εθνικών τυποποιημένων, η ευαισθησία ανίχνευσης αυξάνεται κατά περισσότερο από εκατό φορές, σπάζοντας τις τεχνικές δυσκολίες της κακής ειδικότητας υλικού που οδηγεί σε δυσκίνητες διαδικασίες προεπεξεργασίας και χαμηλή ευαισθησία ανίχνευσης, οι οποίες είναι δύσκολο να ικανοποιηθούν οι απαιτήσεις ανίχνευσης.
Στην ερευνητική και ανάπτυξη κατεύθυνσης των βασικών συστατικών, η ομάδα θα διαχωρίσει τα νέα υλικά και θα τα ενσωματώσει με πηγές ιόντων φασματομετρίας μάζας για να αναπτύξουν εξαιρετικά επιλεκτικά συστατικά της προέλευσης φασματομετρίας μάζας και μεθόδους φασματομετρίας μάζας σε πραγματικό χρόνο. Επί του παρόντος, οι συνήθως χρησιμοποιούμενες κολλοειδείς λωρίδες δοκιμής χρυσού για επιτόπια ταχεία επιθεώρηση είναι μικρές και φορητές, αλλά η ποιοτική και ποσοτική ακρίβειά τους είναι σχετικά χαμηλή. Η φασματομετρία μάζας έχει το πλεονέκτημα της υψηλής ακρίβειας, αλλά ο εξοπλισμός είναι ογκώδης και απαιτεί μακροχρόνια προεπεξεργασία δείγματος και χρωματογραφικές διεργασίες διαχωρισμού, καθιστώντας δύσκολη τη χρήση για επιτόπια ταχεία ανίχνευση. Η ομάδα έχει σπάσει μέσω της συμφόρησης των υφιστάμενων πηγών ιόντων φασματομετρίας μάζας σε πραγματικό χρόνο μόνο που έχουν συνάρτηση ιονισμού και εισήγαγαν μια σειρά τεχνολογιών τροποποίησης υλικού διαχωρισμού σε πηγές ιόντων φασματομετρίας μάζας, επιτρέποντας τη λειτουργία των ιόντων να έχουν τη λειτουργία διαχωρισμού. Μπορεί να καθαρίσει σύνθετες μήτρες δείγματος όπως τα τρόφιμα ενώ ιονίζουσες ουσίες-στόχους, εξαλείφοντας τον δυσκίνητο χρωματογραφικό διαχωρισμό πριν από την ανάλυση φασματομετρίας μάζας τροφίμων και αναπτύσσοντας μια σειρά από πηγές ιόντων φασματομετρίας σε πραγματικό χρόνο. Εάν το αναπτυγμένο μοριακό εκτυπωμένο υλικό συνδυάζεται με ένα αγώγιμο υπόστρωμα για να αναπτύξει μια νέα πηγή ιόντων φασματομετρίας μάζας (όπως φαίνεται στο σχήμα 2), η μέθοδος της φασματομετρίας σε πραγματικό χρόνο με την εθνική μεθόδους ανίχνευσης για την ανίχνευση του G/kg έχει κόκκινο από τους φάσματα, Λεπτά σε δεκάδες δευτερόλεπτα και η ευαισθησία έχει βελτιωθεί κατά σχεδόν 20 φορές, επιλύοντας το τεχνικό πρόβλημα της ανεπαρκούς ακρίβειας στην τεχνολογία ανίχνευσης ασφάλειας των τροφίμων.
Το 2023, η ομάδα πέτυχε μια σειρά ανακαλύψεων στην καινοτόμο τεχνολογία δοκιμών ασφάλειας τροφίμων, αναπτύσσοντας 8 νέα υλικά καθαρισμού και εμπλουτισμού και 3 νέα στοιχεία προέλευσης ιόντων φασματομετρίας μάζας. Υποβάλετε αίτηση για 15 διπλώματα ευρεσιτεχνίας εφεύρεσης. 14 εξουσιοδοτημένα διπλώματα ευρεσιτεχνίας εφεύρεσης. Αποκτήθηκε 2 πνευματικά δικαιώματα λογισμικού. Ανέπτυξε 9 πρότυπα ασφάλειας τροφίμων και δημοσίευσε 21 άρθρα σε εγχώρια και ξένα περιοδικά, συμπεριλαμβανομένων 8 άρθρων SCI Zone 1.