Có nhiều loại thực phẩm, chuỗi cung ứng lâu dài và khó khăn trong việc giám sát an toàn. Công nghệ phát hiện là một phương tiện quan trọng để đảm bảo an toàn thực phẩm. Tuy nhiên, các công nghệ phát hiện hiện tại phải đối mặt với những thách thức trong phát hiện an toàn thực phẩm, chẳng hạn như tính đặc hiệu kém của các vật liệu chính, thời gian tiền xử lý mẫu dài, hiệu quả làm giàu thấp và tính chọn lọc thấp của các thành phần lõi phát hiện như nguồn ion phổ khối, dẫn đến phân tích các mẫu thực phẩm thời gian thực. Đối mặt với những thách thức, nhóm chuyên gia trưởng của chúng tôi do Zhang Feng dẫn đầu đã đạt được một loạt các bước đột phá công nghệ theo hướng nghiên cứu các vật liệu chính, thành phần cốt lõi và phương pháp sáng tạo để thử nghiệm an toàn thực phẩm.
Về mặt nghiên cứu và phát triển vật liệu chính, nhóm nghiên cứu đã khám phá cơ chế hấp phụ cụ thể của các vật liệu tiền xử lý trên các chất có hại trong thực phẩm và đã phát triển một loạt các vật liệu tiền xử lý cấu trúc vi mô hấp phụ đặc hiệu cao. Việc phát hiện các chất mục tiêu ở mức độ theo dõi/vi lượng cực kỳ đòi hỏi phải xử lý trước để làm giàu và tinh chế, nhưng các vật liệu hiện tại có khả năng làm giàu hạn chế và không đủ độ đặc hiệu, dẫn đến độ nhạy phát hiện không đáp ứng các yêu cầu phát hiện. Bắt đầu từ cấu trúc phân tử, nhóm nghiên cứu đã phân tích cơ chế hấp phụ cụ thể của các vật liệu tiền xử lý trên các chất có hại trong thực phẩm, giới thiệu các nhóm chức năng như urê và chuẩn bị một loạt các vật liệu khung hữu cơ cộng hóa trị với quy định liên kết hóa học （Fe3O4@etta-PPPDI Được sử dụng để làm giàu và tinh chế các chất có hại như aflatoxin, thuốc thú y fluoroquinolone và thuốc diệt cỏ phenylurea trong thực phẩm, thời gian xử lý trước được rút ngắn từ vài giờ xuống vài phút. So với các phương pháp tiêu chuẩn quốc gia, độ nhạy phát hiện được tăng lên hơn một trăm lần, vượt qua những khó khăn kỹ thuật của độ đặc hiệu vật liệu kém dẫn đến các quá trình tiền xử lý cồng kềnh và độ nhạy phát hiện thấp, rất khó đáp ứng các yêu cầu phát hiện.
Theo hướng nghiên cứu và phát triển của các thành phần cốt lõi, nhóm nghiên cứu sẽ phân tách các vật liệu mới và tích hợp chúng với các nguồn ion phổ khối để phát triển các thành phần nguồn ion khối phổ có tính chọn lọc cao và các phương pháp phát hiện nhanh khối phổ thời gian thực. Hiện tại, các dải thử vàng keo thường được sử dụng để kiểm tra nhanh tại chỗ là nhỏ và di động, nhưng độ chính xác định tính và định lượng của chúng là tương đối thấp. Phổ khối có lợi thế về độ chính xác cao, nhưng thiết bị cồng kềnh và đòi hỏi các quy trình phân tách mẫu và tiền sắc ký dài, gây khó khăn cho việc sử dụng để phát hiện nhanh tại chỗ. Nhóm nghiên cứu đã phá vỡ các nút chai của các nguồn ion phổ khối thời gian thực hiện có chỉ có chức năng ion hóa và giới thiệu một loạt các công nghệ sửa đổi vật liệu phân tách thành các nguồn ion phổ khối, cho phép các nguồn ion có chức năng phân tách. Nó có thể tinh chế các ma trận mẫu phức tạp như thực phẩm trong khi ion hóa các chất mục tiêu, loại bỏ sự phân tách sắc ký cồng kềnh trước khi phân tích phổ khối thực phẩm và phát triển một loạt các ion phân tách ion hóa tích hợp các nguồn ion khối phổ thời gian thực. Nếu vật liệu in dấu phân tử được kết hợp với chất nền dẫn điện để phát triển nguồn ion khối phổ mới (như trong Hình 2), một phương pháp phát hiện nhanh khối phổ thời gian thực được thiết lập để phát hiện carbamate trong quá trình phát hiện, tốc độ phát hiện ra so với tốc độ phát hiện ra. Vài phút đến hàng chục giây và độ nhạy đã được cải thiện gần 20 lần, giải quyết vấn đề kỹ thuật không đủ độ chính xác trong công nghệ phát hiện an toàn thực phẩm tại chỗ.
Năm 2023, nhóm nghiên cứu đã đạt được một loạt các đột phá trong công nghệ thử nghiệm an toàn thực phẩm sáng tạo, phát triển 8 vật liệu làm giàu và tinh chế mới và 3 yếu tố nguồn ion phổ khối mới; Áp dụng cho 15 bằng sáng chế sáng chế; 14 Bằng sáng chế sáng chế được ủy quyền; Thu được 2 bản quyền phần mềm; Đã phát triển 9 tiêu chuẩn an toàn thực phẩm và xuất bản 21 bài báo trên các tạp chí trong và ngoài nước, bao gồm 8 bài viết hàng đầu của Vùng Sci.