अन्नाचे अनेक प्रकार, पुरवठा साखळी लांब आहे आणि सुरक्षितता देखरेखीमध्ये अडचण आहे. अन्न सुरक्षा सुनिश्चित करण्यासाठी शोध तंत्रज्ञान हे एक महत्त्वाचे साधन आहे. तथापि, विद्यमान शोध तंत्रज्ञानांना अन्न सुरक्षा शोधण्यात आव्हानांचा सामना करावा लागतो, जसे की मुख्य सामग्रीची कमकुवत विशिष्टता, दीर्घ नमुना पूर्व-उपचार वेळ, कमी समृद्धीकरण कार्यक्षमता आणि मास स्पेक्ट्रोमेट्री आयन स्त्रोतांसारख्या शोध मुख्य घटकांची कमी निवडकता, ज्यामुळे अन्न नमुन्यांचे रिअल-टाइम विश्लेषण होते. आव्हानांना तोंड देत, झांग फेंग यांच्या नेतृत्वाखालील आमच्या मुख्य तज्ञ पथकाने प्रमुख सामग्री, मुख्य घटक आणि अन्न सुरक्षा चाचणीसाठी नाविन्यपूर्ण पद्धतींच्या संशोधन दिशेने तांत्रिक प्रगतीची मालिका साध्य केली आहे.
प्रमुख साहित्य संशोधन आणि विकासाच्या बाबतीत, टीमने अन्नातील हानिकारक पदार्थांवरील पूर्व-उपचार सामग्रीच्या विशिष्ट शोषण यंत्रणेचा शोध घेतला आहे आणि अत्यंत विशिष्ट शोषण सूक्ष्म नॅनो संरचना पूर्व-उपचार सामग्रीची मालिका विकसित केली आहे. ट्रेस/अल्ट्रा ट्रेस पातळीवर लक्ष्यित पदार्थांच्या शोधासाठी समृद्धीकरण आणि शुद्धीकरणासाठी पूर्व-उपचार आवश्यक आहेत, परंतु विद्यमान सामग्रीमध्ये मर्यादित समृद्धीकरण क्षमता आणि अपुरी विशिष्टता आहे, परिणामी शोध संवेदनशीलता शोध आवश्यकता पूर्ण करत नाही. आण्विक रचनेपासून सुरुवात करून, टीमने अन्नातील हानिकारक पदार्थांवरील पूर्व-उपचार सामग्रीच्या विशिष्ट शोषण यंत्रणेचे विश्लेषण केले, युरियासारखे कार्यात्मक गट सादर केले आणि रासायनिक बंध नियमन (Fe3O4@ETTA-PPDI Fe3O4@TAPB-BTT आणि Fe3O4@TAPM-PPDI) सह सहसंयोजक सेंद्रिय फ्रेमवर्क सामग्रीची मालिका तयार केली आणि चुंबकीय नॅनोपार्टिकल्सच्या पृष्ठभागावर लेपित केले. अन्नातील अफलाटॉक्सिन, फ्लोरोक्विनोलोन पशुवैद्यकीय औषधे आणि फेनिल्युरिया तणनाशके यासारख्या हानिकारक पदार्थांच्या समृद्धीकरण आणि शुद्धीकरणासाठी वापरल्या जाणाऱ्या, पूर्व-उपचार वेळ काही तासांपासून काही मिनिटांपर्यंत कमी केला जातो. राष्ट्रीय मानक पद्धतींच्या तुलनेत, शोध संवेदनशीलता शंभर पटीने वाढली आहे, ज्यामुळे खराब सामग्री विशिष्टतेच्या तांत्रिक अडचणींना तोंड द्यावे लागते ज्यामुळे उपचारपूर्व प्रक्रियांमध्ये त्रास होतो आणि कमी शोध संवेदनशीलता येते, ज्या शोध आवश्यकता पूर्ण करणे कठीण असते.
मुख्य घटकांच्या संशोधन आणि विकासाच्या दिशेने, टीम नवीन साहित्य वेगळे करेल आणि त्यांना मास स्पेक्ट्रोमेट्री आयन स्रोतांसह एकत्रित करेल जेणेकरून अत्यंत निवडक मास स्पेक्ट्रोमेट्री आयन स्रोत घटक आणि रिअल-टाइम मास स्पेक्ट्रोमेट्री जलद शोध पद्धती विकसित होतील. सध्या, ऑन-साइट जलद तपासणीसाठी सामान्यतः वापरल्या जाणाऱ्या कोलाइडल गोल्ड चाचणी पट्ट्या लहान आणि पोर्टेबल आहेत, परंतु त्यांची गुणात्मक आणि परिमाणात्मक अचूकता तुलनेने कमी आहे. मास स्पेक्ट्रोमेट्रीमध्ये उच्च अचूकतेचा फायदा आहे, परंतु उपकरणे अवजड आहेत आणि त्यांना लांब नमुना प्रीट्रीटमेंट आणि क्रोमॅटोग्राफिक पृथक्करण प्रक्रिया आवश्यक आहेत, ज्यामुळे ऑन-साइट जलद शोधण्यासाठी वापरणे कठीण होते. टीमने विद्यमान रिअल-टाइम मास स्पेक्ट्रोमेट्री आयन स्त्रोतांच्या अडथळ्यांना पार केले आहे ज्यामध्ये फक्त आयनीकरण कार्य आहे आणि मास स्पेक्ट्रोमेट्री आयन स्त्रोतांमध्ये पृथक्करण सामग्री सुधारणा तंत्रज्ञानाची मालिका सादर केली आहे, ज्यामुळे आयन स्त्रोतांना पृथक्करण कार्य करण्यास सक्षम केले आहे. ते लक्ष्य पदार्थांचे आयनीकरण करताना अन्नासारख्या जटिल नमुना मॅट्रिक्सचे शुद्धीकरण करू शकते, अन्न मास स्पेक्ट्रोमेट्री विश्लेषणापूर्वी अवजड क्रोमॅटोग्राफिक पृथक्करण दूर करू शकते आणि पृथक्करण आयनीकरण एकात्मिक रिअल-टाइम मास स्पेक्ट्रोमेट्री आयन स्रोतांची मालिका विकसित करू शकते. जर विकसित आण्विकरित्या छापलेल्या पदार्थाला नवीन मास स्पेक्ट्रोमेट्री आयन स्रोत विकसित करण्यासाठी प्रवाहकीय सब्सट्रेटसह जोडले गेले (आकृती 2 मध्ये दाखवल्याप्रमाणे), अन्नातील कार्बामेट एस्टर शोधण्यासाठी रिअल-टाइम मास स्पेक्ट्रोमेट्री जलद शोध पद्धत स्थापित केली जाते, ज्याचा शोध वेग ≤ 40 सेकंद आणि परिमाणात्मक मर्यादा 0.5 μ पर्यंत असते. राष्ट्रीय मानक पद्धतीच्या तुलनेत, g/kg चा शोध वेग दहा मिनिटांवरून दहा सेकंदांपर्यंत कमी करण्यात आला आहे आणि संवेदनशीलता जवळजवळ 20 पट सुधारण्यात आली आहे, ज्यामुळे साइटवरील अन्न सुरक्षा शोध तंत्रज्ञानातील अपुरी अचूकतेची तांत्रिक समस्या सोडवली गेली आहे.
२०२३ मध्ये, टीमने नाविन्यपूर्ण अन्न सुरक्षा चाचणी तंत्रज्ञानात अनेक प्रगती साध्य केल्या, ८ नवीन शुद्धीकरण आणि समृद्धीकरण साहित्य आणि ३ नवीन मास स्पेक्ट्रोमेट्री आयन स्रोत घटक विकसित केले; १५ शोध पेटंटसाठी अर्ज केला; १४ अधिकृत शोध पेटंट; २ सॉफ्टवेअर कॉपीराइट मिळवले; ९ अन्न सुरक्षा मानके विकसित केली आणि देशांतर्गत आणि परदेशी जर्नल्समध्ये २१ लेख प्रकाशित केले, ज्यात ८ SCI झोन १ TOP लेखांचा समावेश आहे.