Birçok gıda türü, uzun bir tedarik zinciri ve güvenlik denetiminin zorluğu mevcuttur. Tespit teknolojisi, gıda güvenliğini sağlamanın önemli bir yoludur. Ancak mevcut tespit teknolojileri, temel malzemelerin düşük özgüllüğü, uzun numune ön işlem süresi, düşük zenginleştirme verimliliği ve kütle spektrometrisi iyon kaynakları gibi tespit temel bileşenlerinin düşük seçiciliği gibi gıda güvenliği tespitinde zorluklarla karşı karşıyadır. Bu da gıda örneklerinin gerçek zamanlı analizine olanak tanır. Bu zorluklar karşısında, Zhang Feng liderliğindeki baş uzman ekibimiz, temel malzemeler, temel bileşenler ve gıda güvenliği testleri için yenilikçi yöntemler araştırma alanında bir dizi teknolojik atılım gerçekleştirmiştir.
Temel malzeme araştırma ve geliştirme açısından ekip, ön işlem görmüş malzemelerin gıdalardaki zararlı maddeler üzerindeki spesifik adsorpsiyon mekanizmasını araştırmış ve bir dizi oldukça spesifik adsorpsiyon mikro nano yapı ön işlem malzemesi geliştirmiştir. İz/ultra eser düzeylerdeki hedef maddelerin tespiti, zenginleştirme ve saflaştırma için ön işlem gerektirir, ancak mevcut malzemelerin sınırlı zenginleştirme kabiliyetleri ve yetersiz özgüllüğü vardır ve bu da tespit hassasiyetinin tespit gereksinimlerini karşılamamasına neden olur. Ekip, moleküler yapıdan başlayarak, ön işlem görmüş malzemelerin gıdalardaki zararlı maddeler üzerindeki spesifik adsorpsiyon mekanizmasını analiz etmiş, üre gibi fonksiyonel grupları tanıtmış ve kimyasal bağ düzenlemeli bir dizi kovalent organik çerçeve malzemesi hazırlamıştır（Fe3O4@ETTA-PPDI Fe3O4@TAPB-BTT ve Fe3O4@TAPM-PPDI Ve yüzeyleri manyetik nanopartiküllerle kaplanmıştır. Gıdalardaki aflatoksinler, florokinolon veteriner ilaçları ve fenilüre herbisitler gibi zararlı maddelerin zenginleştirilmesi ve saflaştırılması için kullanılan bu yöntem, ön işlem süresini birkaç saatten birkaç dakikaya indirmektedir. Ulusal standart yöntemlerle karşılaştırıldığında, tespit hassasiyeti yüz kattan fazla artırılarak, tespit gerekliliklerini karşılamada zorluk yaratan, zahmetli ön işlem süreçlerine ve düşük tespit hassasiyetine yol açan düşük malzeme özgüllüğü gibi teknik zorluklar aşılmaktadır.
Temel bileşenlerin araştırma ve geliştirme yönünde, ekip yeni malzemeleri ayıracak ve bunları kütle spektrometrisi iyon kaynaklarıyla entegre ederek son derece seçici kütle spektrometrisi iyon kaynağı bileşenleri ve gerçek zamanlı kütle spektrometrisi hızlı tespit yöntemleri geliştirecektir. Şu anda, yerinde hızlı muayene için yaygın olarak kullanılan kolloidal altın test şeritleri küçük ve taşınabilirdir, ancak nitel ve nicel doğrulukları nispeten düşüktür. Kütle spektrometrisi yüksek doğruluk avantajına sahiptir, ancak ekipman hantal olup uzun numune ön işlemi ve kromatografik ayırma işlemleri gerektirdiğinden, yerinde hızlı tespit için kullanımı zorlaşır. Ekip, yalnızca iyonizasyon işlevine sahip mevcut gerçek zamanlı kütle spektrometrisi iyon kaynaklarının darboğazını aşmış ve kütle spektrometrisi iyon kaynaklarına bir dizi ayırma malzemesi modifikasyon teknolojisi uygulayarak iyon kaynaklarının ayırma işlevine sahip olmasını sağlamıştır. Gıda gibi karmaşık numune matrislerini iyonize ederken hedef maddeleri saflaştırabilir, gıda kütle spektrometrisi analizinden önce zahmetli kromatografik ayırmayı ortadan kaldırabilir ve bir dizi ayırma iyonizasyonu entegre gerçek zamanlı kütle spektrometrisi iyon kaynağı geliştirebilir. Geliştirilen moleküler olarak baskılanmış malzeme, yeni bir kütle spektrometrisi iyon kaynağı geliştirmek için iletken bir alt tabaka ile birleştirilirse (Şekil 2'de gösterildiği gibi), gıdalardaki karbamat esterlerinin tespiti için ≤ 40 saniyelik bir tespit hızı ve 0,5 μ'ye kadar bir kantitatif sınır ile gerçek zamanlı bir kütle spektrometrisi hızlı tespit yöntemi oluşturulur. Ulusal standart yöntemle karşılaştırıldığında, g/kg'lık tespit hızı onlarca dakikadan onlarca saniyeye düşürülmüş ve hassasiyet neredeyse 20 kat artırılmış, yerinde gıda güvenliği tespit teknolojisindeki yetersiz doğruluk teknik sorunu çözülmüştür.
2023 yılında ekip, yenilikçi gıda güvenliği test teknolojisinde bir dizi atılım gerçekleştirerek 8 yeni saflaştırma ve zenginleştirme malzemesi ve 3 yeni kütle spektrometrisi iyon kaynağı elementi geliştirdi; 15 buluş patenti başvurusunda bulundu; 14 yetkili buluş patenti aldı; 2 yazılım telif hakkı elde etti; 9 gıda güvenliği standardı geliştirdi ve 8 SCI Zone 1 TOP makalesi de dahil olmak üzere yurt içi ve yurt dışı dergilerde 21 makale yayınladı.