食品の種類が多く、サプライチェーンが長く、安全管理が難しい。検出技術は食品の安全性を確保するための重要な手段です。しかし、既存の検出技術は、食品サンプルのリアルタイム分析につながる、重要な材料の低い特異性、長いサンプル前処理時間、低い濃縮効率、質量分析イオン源などの検出コアコンポーネントの選択性の低さなど、食品安全性の検出において課題に直面しています。課題に直面しながらも、Zhang Feng 率いる当社の主任専門家チームは、食品安全試験の主要材料、中核成分、革新的な方法の研究方向において一連の技術的ブレークスルーを達成しました。
主要材料の研究開発に関しては、食品中の有害物質に対する前処理材料の特異的な吸着機構を解明し、高度に特異的に吸着するマイクロナノ構造前処理材料シリーズを開発しました。微量・超微量レベルの標的物質を検出するには、濃縮・精製の前処理が必要ですが、既存の材料では濃縮能力が限られており、特異性も不十分なため、検出感度が検出要件を満たしていません。研究チームは、分子構造から始めて、食品中の有害物質に対する前処理材料の特異的な吸着メカニズムを分析し、尿素などの官能基を導入し、化学結合を制御する一連の共有結合性有機骨格材料（Fe3O4@ETTA-PPDI、Fe3O4@TAPB-BTT、Fe3O4@TAPM-PPDI）を調製し、磁性ナノ粒子の表面にコーティングしました。 食品中のアフラトキシン、フルオロキノロン動物用医薬品、フェニル尿素系除草剤などの有害物質の濃縮と精製に使用され、前処理時間が数時間から数分に短縮されます。国家標準の方法と比較して、検出感度は100倍以上向上し、検出要件を満たすことが困難な前処理プロセスの煩雑さと検出感度の低さにつながる材料の特異性の低さという技術的困難を克服しました。
コアコンポーネントの研究開発の方向では、チームは新しい材料を分離し、それらを質量分析イオン源と統合して、高選択性質量分析イオン源コンポーネントとリアルタイム質量分析迅速検出方法を開発します。現在、現場での迅速検査に一般的に使用されている金コロイドテストストリップは小型で持ち運びに便利ですが、その定性的および定量的精度は比較的低いです。質量分析法は精度が高いという利点がありますが、装置が大きく、サンプルの前処理やクロマトグラフィーによる分離プロセスに長時間を要するため、現場での迅速な検出には使用できません。研究チームは、イオン化機能しか持たない既存のリアルタイム質量分析イオン源のボトルネックを打破し、一連の分離材料修飾技術を質量分析イオン源に導入し、イオン源に分離機能を持たせることに成功した。対象物質をイオン化しながら食品などの複雑なサンプルマトリックスを精製することができ、食品質量分析前の煩雑なクロマトグラフィー分離を排除し、一連の分離イオン化一体型リアルタイム質量分析イオン源を開発します。 開発された分子インプリント材料を導電性基板と結合させて新しい質量分析イオン源を開発した場合（図2に示す）、食品中のカルバミン酸エステルを検出するためのリアルタイム質量分析迅速検出法が確立され、検出速度は40秒以下、定量限界は最大0.5μである。国家標準法と比較して、g/kgの検出速度は数十分から数十分に短縮される。秒間で感度が20倍近く向上し、現場での食品安全検知技術の精度不足という技術課題を解決しました。
2023 年、チームは革新的な食品安全検査技術で一連のブレークスルーを達成し、8 つの新しい精製および濃縮材料と 3 つの新しい質量分析イオン源要素を開発しました。 15件の発明特許を申請する。 14件の認可された発明特許。 2つのソフトウェア著作権を取得しました。 9 つの食品安全基準を開発し、SCI Zone 1 TOP 記事 8 件を含む 21 件の論文を国内外の雑誌に発表しました。