獲獎項目簡介
2021年CAIA獎二等獎：基于磁電生物傳感的食品安全快速檢測新技術(shù)
完成單位：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，浙江大學(xué)生物系統(tǒng)工程與食品科學(xué)學(xué)院
完成人：陳翊平，王知龍，鮮于運(yùn)雷，董永貞
成果簡介：針對食品安全快速檢測中危害因子的有效分離及信號高效傳感這一關(guān)鍵問題，申報人團(tuán)隊以復(fù)雜食品基質(zhì)中農(nóng)獸藥殘留、食源性致病菌等主要危害因子為研究對象，闡明了磁弛豫傳感新機(jī)理，提出了微球電阻定量新機(jī)制，研發(fā)了一步磁分離-磁弛豫傳感方法、零背景順磁離子磁弛豫傳感方法和微球電阻定量高通量分析技術(shù)及儀器。創(chuàng)新性成果如下：（1）基于磁顆粒的粒徑效應(yīng)，闡明了納米磁顆粒濃度介導(dǎo)的磁弛豫傳感新機(jī)制，構(gòu)建了磁分離-磁弛豫傳感方法，實現(xiàn)了磁分離和磁弛豫傳感結(jié)合，簡化了分析流程，方法靈敏度提高了2個數(shù)量級；（2）基于順磁離子價態(tài)與磁弛豫信號的相關(guān)性，揭示了順磁離子價態(tài)可控的磁弛豫傳感新機(jī)理，建立了磁分離-順磁離子磁傳感方法，提高了方法穩(wěn)定性和適用性；（3）基于庫爾特電阻原理，研發(fā)了微球電阻計數(shù)高通量分析新方法，實現(xiàn)了食品中同類危害因子的同時檢測，并研制了配套的便攜式儀器。研究成果發(fā)表高質(zhì)量論文13篇，申請發(fā)明專利8項，其中4項授權(quán)發(fā)明專利實現(xiàn)了350萬元的成果轉(zhuǎn)化。
創(chuàng)新點及科學(xué)價值：針對食品基質(zhì)中危害物的有效分離及信號高效傳感這一制約食品安全快檢領(lǐng)域發(fā)展的瓶頸問題，開展了磁弛豫免疫傳感及微球電阻定量傳感技術(shù)研究和儀器開發(fā)等工作，取得了以下創(chuàng)新性成果：（1）基于納米磁顆粒的粒徑效應(yīng)，闡明了磁顆粒濃度介導(dǎo)的磁弛豫傳感機(jī)制，實現(xiàn)了磁分離與磁弛豫傳感的結(jié)合，簡化了樣品前處理步驟，將傳統(tǒng)磁弛豫傳感方法的靈敏度提高了2個數(shù)量級。（2）解析了順磁離子孤對電子與磁弛豫效應(yīng)的關(guān)系，揭示了順磁離子價態(tài)可控的磁弛豫傳感機(jī)理，提高了磁信號探針的穩(wěn)定性，極大提高了磁弛豫傳感方法在復(fù)雜食品分析中的穩(wěn)定性。（3）揭示了聚苯乙烯微球數(shù)量/粒徑和目標(biāo)物含量的相關(guān)性，提出了小孔電阻微球計數(shù)傳感方法，建立了信號一步轉(zhuǎn)化傳感體系，實現(xiàn)了多殘留同時檢測，并研發(fā)了與方法配套的便攜式儀器。
社會經(jīng)濟(jì)效益：項目成果轉(zhuǎn)化350萬元，上述研究成果在中國檢驗檢疫科學(xué)研究院、北京師范大學(xué)、北京勤邦生物技術(shù)有限公司等7家單位開展了應(yīng)用示范，為保障我國食品安全提供了有力的技術(shù)支撐。
應(yīng)用前景：相關(guān)成果可為保障農(nóng)貿(mào)市場、大型超市及養(yǎng)殖場等場所的食品安全提供有力的工具，從源頭上消除食品安全隱患，在提高我國食品安全快速檢測水平、有效處理重大食品安全事件、維護(hù)社會穩(wěn)定等方面具有重要意義；同時可在合理控制獸藥使用、保障健康養(yǎng)殖、促進(jìn)環(huán)境保護(hù)等方面發(fā)揮重要作用。
