2022年CAIA獎一等獎:食品和飲水中典型污染物快速高靈敏檢測新技術(shù)研究
完成單位:軍事科學院軍事醫(yī)學研究院環(huán)境醫(yī)學與作業(yè)醫(yī)學研究所;天津阿爾塔科技有限公司
完成人:高志賢,周煥英,徐銀,李雙,韓世磊,王瑜,任舒悅,彭媛,韓殿鵬 ,秦康
成果簡介:針對我國食品和飲水安全檢測標準物質(zhì)嚴重依賴進口,檢測方法檢不出、檢不快、檢不準等技術(shù)瓶頸問題,突破有機標準物質(zhì)共性合成純化、多組分混合標準溶液制備,檢測信號增強、多靶標精準識別等關鍵技術(shù),經(jīng)過產(chǎn)學研一體化聯(lián)合攻關,取得系列具有核心競爭力的創(chuàng)新成果。①打破國際標準物質(zhì)領域的技術(shù)壁壘,創(chuàng)制標準物質(zhì)10000多種:突破農(nóng)獸藥、生物毒素等640種典型污染物標準物質(zhì)原料合成純化工藝,解決國產(chǎn)標準物質(zhì)制備過程的“卡脖子”問題;首次提出多組分混合標準溶液制備“十原則”,實現(xiàn)標準物質(zhì)的國產(chǎn)化,其質(zhì)量達到或優(yōu)于進口產(chǎn)品,價格比進口產(chǎn)品降低50%。②開發(fā)復雜體系高穩(wěn)定性多靶標樣品前處理技術(shù):提出多元復合磁性材料組合新策略。③構(gòu)建系列高靈敏、高通量精準檢測新技術(shù):融合“雙觸角”納米銀仿生、多模態(tài)和單堿基識別等生物學信號放大技術(shù)和單層硫化鉬、BHQ-1等前沿物理學猝滅策略,其靈敏度比常規(guī)方法提升2個數(shù)量級。④創(chuàng)制生物毒素等典型污染物智能化高通量檢測裝備:結(jié)合現(xiàn)代微系統(tǒng)、最新LED過濾處理及光機電技術(shù),研發(fā)多通道恒溫熒光檢測儀,實現(xiàn)快速檢測。
創(chuàng)新點及科學價值:項目組針對我國食品和飲水安全標準物質(zhì)基礎原材料和多組分混合標準溶液缺乏、有機標準物質(zhì)依賴進口,復雜體系典型污染物樣品前處理效率低,檢測方法檢不出、檢不快、檢不準,檢測裝備智能化程度差、通量低等技術(shù)瓶頸問題,基于生物毒素、農(nóng)獸藥殘留、激素類物質(zhì)等危害因子檢測的需求,重點突破標準物質(zhì)原料的合成純化技術(shù)、多組分混合標準溶液的制備工藝、綠色樣品制備和高效識別分離、快速高靈敏高通量精準檢測、檢測裝備智能化高通量等多項關鍵技術(shù),經(jīng)過產(chǎn)學研一體化聯(lián)合攻關,從根本上實現(xiàn)標準物質(zhì)的國產(chǎn)化,進口替代、并填補國內(nèi)空白;創(chuàng)建了復雜樣品高效前處理關鍵新技術(shù)、系列檢測新方法,研制了配套系列便攜式檢測儀器和箱組,形成了標準物質(zhì)源頭制備,檢測技術(shù)集成開發(fā),檢測產(chǎn)品終端應用的全鏈條協(xié)同產(chǎn)學研攻關模式,取得了具有自主知識產(chǎn)權(quán)和核心競爭力的創(chuàng)新性成果。
社會經(jīng)濟效益:本項目技術(shù)成果已在國家各科研及檢測機構(gòu)和第三方檢測公司的等企業(yè)單位得到廣泛的應用。團隊不但開展常規(guī)標準品的研發(fā)生產(chǎn),還聚焦基礎合成原材料、中間體國產(chǎn)化的短板,突破標準品“卡脖子”的共性制備關鍵技術(shù),填補國內(nèi)空白,解決了高靈敏度、高通量、精準檢測等多項技術(shù)難題。該成果在海關、疾控、食品安全監(jiān)管等1000余家企事業(yè)單位廣泛應用,近5年直接經(jīng)濟效益累計1億元。
應用前景:本項目成果集標準物質(zhì)制備和系列高靈敏、高通量精準檢測新技術(shù)新裝備為一體,可為食品和飲水安全監(jiān)控提供重要技術(shù)支撐,有很好的應用前景。