Et gëtt vill Zorte vu Liewensmëttel, eng laang Versuergungskette a Schwieregkeeten bei der Sécherheetsiwwerwaachung. D'Detektiounstechnologie ass e wichtegt Mëttel fir d'Liewensmëttelsécherheet ze garantéieren. Wéi och ëmmer, existent Detektiounstechnologien stinn virun Erausfuerderungen an der Liewensmëttelsécherheetsdetektioun, wéi zum Beispill eng schlecht Spezifizitéit vu Schlësselmaterialien, eng laang Virbehandlungszäit fir d'Prouf, eng niddreg Anreicherungseffizienz an eng niddreg Selektivitéit vun den Detektiounskärkomponenten, wéi z. B. Massespektrometrie-Ionenquellen, déi zu enger Echtzäitanalyse vu Liewensmëttelprouwen féieren. Konfrontéiert mat den Erausfuerderungen huet eist Chefexpertenteam ënnert der Leedung vum Zhang Feng eng Serie vun technologeschen Duerchbréch an der Fuerschungsrichtung vu Schlësselmaterialien, Kärkomponenten an innovativen Methoden fir d'Liewensmëttelsécherheetstester erreecht.
Wat d'Fuerschung an d'Entwécklung vu Schlësselmaterialien ugeet, huet d'Team de spezifeschen Adsorptiounsmechanismus vu Virbehandlungsmaterialien op schiedlech Substanzen a Liewensmëttel exploréiert an eng Serie vu ganz spezifeschen Adsorptiouns-Mikro-Nanostruktur-Virbehandlungsmaterialien entwéckelt. D'Detektioun vun Zilsubstanzen op Spuer-/Ultra-Spuerniveauen erfuerdert eng Virbehandlung fir d'Anreicherung an d'Reinigung, awer existent Materialien hunn limitéiert Anreicherungskapazitéiten an net genuch Spezifizitéit, wat dozou féiert, datt d'Detektiounsempfindlechkeet d'Detektiounsufuerderunge net erfëllt. Ausgehend vun der molekularer Struktur huet d'Team de spezifeschen Adsorptiounsmechanismus vu Virbehandlungsmaterialien op schiedlech Substanzen a Liewensmëttel analyséiert, funktionell Gruppen wéi Harnstoff agefouert an eng Serie vu kovalenten organesche Rahmenmaterialien mat chemescher Bindungsreguléierung (Fe3O4@ETTA-PPDI, Fe3O4@TAPB-BTT a Fe3O4@TAPM-PPDI) virbereet, déi op der Uewerfläch vu magnéitesche Nanopartikelen beschichtet sinn. Fir d'Anreicherung an d'Reinigung vu schiedleche Substanzen wéi Aflatoxine, Fluorchinolon-Veterinärmedikamenter a Phenylharnstoff-Herbiziden a Liewensmëttel benotzt, gëtt d'Virbehandlungszäit vu puer Stonnen op e puer Minutten verkierzt. Am Verglach mat nationalen Standardmethoden ass d'Detektiounsempfindlechkeet ëm méi wéi honnert Mol erhéicht ginn, wouduerch déi technesch Schwieregkeeten vun der schlechter Materialspezifizitéit iwwerwonne ginn, wat zu onpraktesche Virbehandlungsprozesser an enger gerénger Detektiounsempfindlechkeet féiert, wat et schwéier mécht, d'Detektiounsufuerderungen z'erfëllen.
An der Fuerschungs- an Entwécklungsrichtung vu Kärkomponenten wäert d'Team nei Materialien trennen an se mat Massespektrometrie-Ionenquellen integréieren, fir héichselektiv Massespektrometrie-Ionenquellkomponenten a Echtzäit-Massespektrometrie-Schnelldetektiounsmethoden z'entwéckelen. Am Moment sinn déi üblech benotzt kolloidal Gold-Teststräifen fir Schnellinspektioun virun Ort kleng a portabel, awer hir qualitativ a quantitativ Genauegkeet ass relativ niddreg. D'Massespektrometrie huet de Virdeel vun enger héijer Genauegkeet, awer d'Ausrüstung ass voluminös a erfuerdert laang Proufvirbehandlung a chromatographesch Trennungsprozesser, wat et schwéier mécht, se fir eng Schnelldetektioun virun Ort ze benotzen. D'Team huet den Engpass vun existente Echtzäit-Massespektrometrie-Ionenquellen, déi nëmmen eng Ioniséierungsfunktioun hunn, duerchbrach an eng Serie vun Technologien fir d'Modifikatioun vu Separatiounsmaterialien an d'Massespektrometrie-Ionenquellen agefouert, wat et den Ionenquellen erméiglecht, eng Separatiounsfunktioun ze hunn. Et kann komplex Proufmatrizen wéi Liewensmëttel purifizéieren, während Zilsubstanzen ioniséiert ginn, wouduerch déi komplizéiert chromatographesch Trennung virun der Liewensmëttel-Massespektrometrie-Analyse eliminéiert gëtt, an eng Serie vun integréierten Echtzäit-Massespektrometrie-Ionenquellen entwéckelt, déi duerch Ioniséierung integréiert sinn. Wann dat entwéckelt molekular geprägt Material mat engem leitfäege Substrat gekoppelt gëtt, fir eng nei Massespektrometrie-Ionenquell z'entwéckelen (wéi an der Figur 2 gewisen), gëtt eng Echtzäit-Massenspektrometrie-Schnelldetektiounsmethod fir d'Detektioun vu Carbamatester a Liewensmëttel etabléiert, mat enger Detektiounsgeschwindegkeet vun ≤ 40 Sekonnen an enger quantitativer Limit vu bis zu 0,5 μ. Am Verglach mat der nationaler Standardmethod gouf d'Detektiounsgeschwindegkeet vu g/kg vun Zénger Minutten op Zénger Sekonne reduzéiert, an d'Sensibilitéit gouf ëm bal 20 Mol verbessert, wouduerch dat technescht Problem vun der ongenügender Genauegkeet an der Technologie fir d'Liewensmëttelsécherheetsdetektioun virun Ort geléist gouf.
Am Joer 2023 huet d'Team eng Serie vun Duerchbréch an der innovativer Technologie fir Liewensmëttelsécherheetstester erreecht, andeems se 8 nei Reinigungs- a Beräicherungsmaterialien an 3 nei Ionenquellelementer fir Massespektrometrie entwéckelt hunn; 15 Erfindungspatenter ugefrot hunn; 14 autoriséiert Erfindungspatenter kritt hunn; 2 Softwareurheberrechter kritt hunn; 9 Liewensmëttelsécherheetsnormen entwéckelt hunn an 21 Artikelen an nationalen an auslännesche Zäitschrëften publizéiert hunn, dorënner 8 SCI Zone 1 TOP Artikelen.