Istnieje wiele rodzajów żywności, długi łańcuch dostaw i trudności w nadzorze bezpieczeństwa. Technologia wykrywania jest ważnym sposobem na zapewnienie bezpieczeństwa żywności. Jednak istniejące technologie wykrywania stoją przed wyzwaniami w wykrywaniu bezpieczeństwa żywności, takie jak słaba specyficzność kluczowych materiałów, długi czas próbki wstępnej traktowania, niska wydajność wzbogacania i niska selektywność składników rdzenia wykrywania, takich jak źródła jonów spektrometrii masowej, które powodują analizę w czasie rzeczywistym próbek żywności. W obliczu wyzwań nasz główny zespół ekspertów prowadzony przez Zhanga Fenga osiągnął szereg przełomów technologicznych w kierunku badań kluczowych materiałów, podstawowych elementów i innowacyjnych metod testów bezpieczeństwa żywności.
Pod względem kluczowych badań materialnych i rozwoju zespół zbadał specyficzny mechanizm adsorpcji materiałów przed leczeniem szkodliwych substancji w żywności i opracował serię wysoce specyficznych materiałów mikro nano adsorpcji. Wykrywanie substancji docelowych na poziomach śladowych/ultra śladowych wymaga wstępnego obróbki wzbogacania i oczyszczania, ale istniejące materiały mają ograniczone możliwości wzbogacania i niewystarczającą swoistość, co powoduje wrażliwość wykrywania, nie spełniając wymagań wykrywania. Począwszy od struktury molekularnej, zespół przeanalizował specyficzny mechanizm adsorpcji materiałów wstępnych obróbki szkodliwych substancji w żywności, wprowadził grupy funkcjonalne, takie jak mocz, i przygotował serię kowalencyjnych materiałów organicznych z regulacją wiązań chemicznych （Fe3O4@Etta-Ppdi Fe3O4@tapb-btt i fe3o4@tapm-pPDI i pokrytych na powierzchni magnetycznych NANOPPARS. Używany do wzbogacania i oczyszczania szkodliwych substancji, takich jak aflatoksyny, leki weterynaryjne fluorochinolonu i herbicydy fenylourea w żywności, czas przed leczeniem jest skrócony od kilku godzin do kilku minut. W porównaniu z krajowymi standardowymi metodami, czułość wykrywania wzrasta ponad sto razy, przełamując techniczne trudności z słabą swoistością materialną prowadzącą do nieporęcznych procesów wstępnych leczenia i niskiej wrażliwości wykrywania, które są trudne do spełnienia wymagań wykrywania.
W kierunku badań i rozwoju elementów podstawowych zespół oddzieli nowe materiały i zintegruje je ze źródłami jonów spektrometrii masowej, aby opracować wysoce selektywne elementy źródła jonowego spektrometrii masowej i metody szybkiego wykrywania spektrometrii mas w czasie rzeczywistym. Obecnie powszechnie stosowane koloidalne paski testowe złota do szybkiej kontroli na miejscu są małe i przenośne, ale ich jakościowa i ilościowa dokładność jest stosunkowo niska. Zaletą spektrometrii masowej ma wysoką dokładność, ale sprzęt jest nieporęczny i wymaga długich próbek wstępnych i procesów separacji chromatograficznej, co utrudnia wykorzystanie szybkiego wykrywania na miejscu. Zespół przełamał wąskie gardło istniejących źródeł jonów spektrometrii masowej w czasie rzeczywistym posiadającym jedynie funkcję jonizacji i wprowadził serię technologii modyfikacji materiałów separacji do źródeł jonów spektrometrii masowej, umożliwiając źródła jonów posiadanie funkcji separacji. Może oczyszczać złożone macierze próbek, takie jak żywność, podczas gdy jonizująca substancje docelowe, eliminowanie uciążliwego separacji chromatograficznej przed analizą spektrometrii masowej żywności i opracowanie serii separacji zintegrowanych źródeł jonowych spektrometrii masowej w czasie rzeczywistym. Jeśli opracowany materiał molekularnie nadrukowany jest sprzężony z przewodzącym substratem w celu opracowania nowego źródła jonów spektrometrii masowej (jak pokazano na rycinie 2), ustalono metodę szybkiego wykrywania spektrometrii masowej w czasie rzeczywistym w porównaniu do wykrywania standardowej metody wykrywania prędkości karbaminianowej w żywności, z prędkością wykrywania ≤ 40 sekund i ilościową. Dziesiątki sekund, a wrażliwość uległa prawie 20 razy, rozwiązując problem techniczny niewystarczającej dokładności w technologii wykrywania bezpieczeństwa żywności na miejscu.
W 2023 r. Zespół osiągnął serię przełomów w innowacyjnej technologii testowania bezpieczeństwa żywności, opracowując 8 nowych materiałów oczyszczania i wzbogacania oraz 3 nowe elementy źródła jonów spektrometrii masowej; Złóż wniosek o 15 patentów na wynalazek; 14 autoryzowanych patentów na wynalazki; Uzyskał 2 prawa autorskie do oprogramowania; Opracowano 9 standardów bezpieczeństwa żywności i opublikowało 21 artykułów w czasopismach krajowych i zagranicznych, w tym 8 najlepszych artykułów SCI.