Terdapat banyak jenis makanan, rantaian bekalan yang panjang, dan kesukaran dalam penyeliaan keselamatan. Teknologi pengesanan adalah cara penting untuk memastikan keselamatan makanan. Walau bagaimanapun, teknologi pengesanan sedia ada menghadapi cabaran dalam pengesanan keselamatan makanan, seperti kekhususan bahan utama yang lemah, masa pra-rawatan sampel yang panjang, kecekapan pengayaan yang rendah dan pemilihan komponen teras pengesanan yang rendah seperti sumber ion spektrometri jisim, yang menghasilkan analisis masa nyata bagi sampel makanan. Menghadapi cabaran, ketua pasukan pakar kami yang diketuai oleh Zhang Feng telah mencapai satu siri penemuan teknologi dalam hala tuju penyelidikan bahan utama, komponen teras dan kaedah inovatif untuk ujian keselamatan makanan.
Dari segi penyelidikan dan pembangunan bahan utama, pasukan itu telah meneroka mekanisme penjerapan khusus bahan pra-rawatan pada bahan berbahaya dalam makanan, dan membangunkan satu siri bahan pra-rawatan struktur mikro nano penjerapan yang sangat spesifik. Pengesanan bahan sasaran pada tahap surih/ultra kesan memerlukan pra-rawatan untuk pengayaan dan penulenan, tetapi bahan sedia ada mempunyai keupayaan pengayaan terhad dan kekhususan yang tidak mencukupi, menyebabkan kepekaan pengesanan tidak memenuhi keperluan pengesanan. Bermula daripada struktur molekul, pasukan menganalisis mekanisme penjerapan khusus bahan pra-rawatan pada bahan berbahaya dalam makanan, memperkenalkan kumpulan berfungsi seperti urea, dan menyediakan satu siri bahan rangka kerja organik kovalen dengan peraturan ikatan kimia（ Fe3O4@ETTA-PPDI Fe3O4@TAPB-BTT dan Fe3O4@TAPM-PPDI bersalut magnet pada permukaan nano magnetik. Digunakan untuk pengayaan dan penulenan bahan berbahaya seperti aflatoksin, ubat veterinar fluorokuinolon, dan racun herba fenilurea dalam makanan, masa pra-rawatan dipendekkan daripada beberapa jam kepada beberapa minit. Berbanding dengan kaedah standard kebangsaan, sensitiviti pengesanan meningkat lebih daripada seratus kali ganda, menembusi kesukaran teknikal kekhususan bahan yang lemah yang membawa kepada proses pra-rawatan yang rumit dan kepekaan pengesanan yang rendah, yang sukar untuk memenuhi keperluan pengesanan.
Dalam hala tuju penyelidikan dan pembangunan komponen teras, pasukan akan mengasingkan bahan baharu dan menyepadukannya dengan sumber ion spektrometri jisim untuk membangunkan komponen sumber ion spektrometri jisim yang sangat selektif dan kaedah pengesanan pantas spektrometri jisim masa nyata. Pada masa ini, jalur ujian emas koloid yang biasa digunakan untuk pemeriksaan pantas di tapak adalah kecil dan mudah alih, tetapi ketepatan kualitatif dan kuantitatifnya agak rendah. Spektrometri jisim mempunyai kelebihan ketepatan yang tinggi, tetapi peralatannya besar dan memerlukan prarawatan sampel yang panjang dan proses pengasingan kromatografi, menjadikannya sukar untuk digunakan untuk pengesanan pantas di tapak. Pasukan ini telah menerobos kesesakan sumber ion spektrometri jisim masa nyata sedia ada yang hanya mempunyai fungsi pengionan, dan memperkenalkan satu siri teknologi pengubahsuaian bahan pengasingan ke dalam sumber ion spektrometri jisim, yang membolehkan sumber ion mempunyai fungsi pengasingan. Ia boleh membersihkan matriks sampel kompleks seperti makanan sambil mengion bahan sasaran, menghapuskan pengasingan kromatografi yang rumit sebelum analisis spektrometri jisim makanan, dan membangunkan satu siri pengionan pemisahan bersepadu sumber ion spektrometri jisim masa nyata. Jika bahan cetakan molekul yang dibangunkan digandingkan dengan substrat konduktif untuk membangunkan sumber ion spektrometri jisim baharu (seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2), kaedah pengesanan pantas spektrometri jisim masa nyata diwujudkan untuk pengesanan ester karbamat dalam makanan, dengan kelajuan pengesanan ≤ 40 saat dan had kuantitatif 5 μred pengesanan nasional sehingga μ0 μred. g/kg telah dikurangkan daripada berpuluh minit kepada berpuluh saat, dan sensitiviti telah dipertingkatkan hampir 20 kali ganda, menyelesaikan masalah teknikal ketepatan yang tidak mencukupi dalam teknologi pengesanan keselamatan makanan di tapak.
Pada tahun 2023, pasukan itu mencapai satu siri kejayaan dalam teknologi ujian keselamatan makanan yang inovatif, membangunkan 8 bahan penulenan dan pengayaan baharu serta 3 elemen sumber ion spektrometri jisim baharu; Memohon 15 paten ciptaan; 14 paten ciptaan yang dibenarkan; Mendapat 2 hak cipta perisian; Membangunkan 9 piawaian keselamatan makanan dan menerbitkan 21 artikel dalam jurnal dalam dan luar negara, termasuk 8 artikel TOP SCI Zon 1.