Daar is baie soorte voedsel, 'n lang voorsieningsketting en probleme met veiligheidstoesig. Deteksietegnologie is 'n belangrike manier om voedselveiligheid te verseker. Bestaande deteksietegnologieë staar egter uitdagings in die gesig in voedselveiligheidsopsporing, soos swak spesifisiteit van sleutelmateriale, lang monstervoorbehandelingstyd, lae verrykingsdoeltreffendheid en lae selektiwiteit van opsporingskernkomponente soos massaspektrometrie-ioonbronne, wat lei tot intydse analise van voedselmonsters. Gekonfronteer met uitdagings, het ons hoof kundigespan onder leiding van Zhang Feng 'n reeks tegnologiese deurbrake in die navorsingsrigting van sleutelmateriale, kernkomponente en innoverende metodes vir voedselveiligheidstoetsing behaal.
In terme van sleutelmateriaalnavorsing en -ontwikkeling, het die span die spesifieke adsorpsiemeganisme van voorbehandelingsmateriale op skadelike stowwe in voedsel ondersoek en 'n reeks hoogs spesifieke adsorpsie-mikro-nanostruktuur-voorbehandelingsmateriale ontwikkel. Die opsporing van teikenstowwe op spoor-/ultraspoorvlakke vereis voorbehandeling vir verryking en suiwering, maar bestaande materiale het beperkte verrykingsvermoëns en onvoldoende spesifisiteit, wat daartoe lei dat opsporingsensitiwiteit nie aan die opsporingsvereistes voldoen nie. Beginnende vanaf die molekulêre struktuur, het die span die spesifieke adsorpsiemeganisme van voorbehandelingsmateriale op skadelike stowwe in voedsel geanaliseer, funksionele groepe soos ureum bekendgestel en 'n reeks kovalente organiese raamwerkmateriale met chemiese bindingsregulering (Fe3O4@ETTA-PPDI Fe3O4@TAPB-BTT en Fe3O4@TAPM-PPDI) voorberei en bedek op die oppervlak van magnetiese nanopartikels. Gebruik vir die verryking en suiwering van skadelike stowwe soos aflatoksiene, fluorokinoloon-veeartsenykundige middels en fenielureum-onkruiddoders in voedsel, word die voorbehandelingstyd verkort van 'n paar uur tot 'n paar minute. In vergelyking met nasionale standaardmetodes word die opsporingsgevoeligheid met meer as honderd keer verhoog, wat die tegniese probleme van swak materiaalspesifisiteit deurbreek wat lei tot omslagtige voorbehandelingsprosesse en lae opsporingsgevoeligheid, wat moeilik is om aan die opsporingsvereistes te voldoen.
In die navorsings- en ontwikkelingsrigting van kernkomponente sal die span nuwe materiale skei en dit integreer met massaspektrometrie-ioonbronne om hoogs selektiewe massaspektrometrie-ioonbronkomponente en intydse massaspektrometrie-vinnige opsporingsmetodes te ontwikkel. Tans is die algemeen gebruikte kolloïdale goudtoetsstrokies vir vinnige inspeksie op die perseel klein en draagbaar, maar hul kwalitatiewe en kwantitatiewe akkuraatheid is relatief laag. Massaspektrometrie het die voordeel van hoë akkuraatheid, maar die toerusting is lywig en vereis langdurige monstervoorbehandeling en chromatografiese skeidingsprosesse, wat dit moeilik maak om te gebruik vir vinnige opsporing op die perseel. Die span het deur die knelpunt van bestaande intydse massaspektrometrie-ioonbronne wat slegs ionisasiefunksie het, gebreek en 'n reeks skeidingsmateriaalmodifikasietegnologieë in massaspektrometrie-ioonbronne bekendgestel, wat ioonbronne in staat stel om 'n skeidingsfunksie te hê. Dit kan komplekse monstermatrikse soos voedsel suiwer terwyl teikenstowwe ioniseer, wat die omslagtige chromatografiese skeiding voor voedselmassaspektrometrie-analise uitskakel, en 'n reeks skeidingsionisasie-geïntegreerde intydse massaspektrometrie-ioonbronne ontwikkel. Indien die ontwikkelde molekulêr geïmprogeerde materiaal gekoppel word aan 'n geleidende substraat om 'n nuwe massaspektrometrie-ioonbron te ontwikkel (soos getoon in Figuur 2), word 'n vinnige opsporingsmetode vir intydse massaspektrometrie ingestel vir die opsporing van karbamaatesters in voedsel, met 'n opsporingspoed van ≤ 40 sekondes en 'n kwantitatiewe limiet van tot 0.5 μ. In vergelyking met die nasionale standaardmetode, is die opsporingspoed van g/kg verminder van tiene minute tot tiene sekondes, en die sensitiwiteit is met byna 20 keer verbeter, wat die tegniese probleem van onvoldoende akkuraatheid in voedselveiligheidsopsporingstegnologie op die perseel oplos.
In 2023 het die span 'n reeks deurbrake in innoverende voedselveiligheidstoetstegnologie behaal, deur 8 nuwe suiwerings- en verrykingsmateriale en 3 nuwe massaspektrometrie-ioonbronelemente te ontwikkel; aansoek te doen vir 15 uitvindingspatente; 14 gemagtigde uitvindingspatente; 2 sagteware-kopieregte te verkry; 9 voedselveiligheidstandaarde te ontwikkel en 21 artikels in plaaslike en buitelandse tydskrifte te publiseer, insluitend 8 SCI Sone 1 TOP-artikels.