獲獎(jiǎng)項(xiàng)目簡(jiǎn)介
2023年CAIA獎(jiǎng)一等獎(jiǎng): 寬色度演變比率熒光可視化新方法及在快速檢測(cè)中的應(yīng)用
完成單位:中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院
完成人:蔣長(zhǎng)龍,房彥軍,楊亮,林丹,徐詩(shī)皓
成果簡(jiǎn)介:針對(duì)影響農(nóng)產(chǎn)品、食品安全及環(huán)境污染的高危害性污染物殘留的快速檢測(cè),融合納米技術(shù)和配體功能化修飾手段,制備特異性響應(yīng)的寬光譜多色納米組合探針。突破快速高通量實(shí)樣檢測(cè)及檢測(cè)裝備便攜化、智能化等關(guān)鍵技術(shù),取得具有核心競(jìng)爭(zhēng)力的創(chuàng)新成果。1)提出熒光納米粒子表面功能化及特異性配體組裝新思路,合成性能優(yōu)越的發(fā)光納米功能材料,設(shè)計(jì)比率熒光納米探針;2)建立寬光譜多色比率熒光納米組合探針識(shí)別多種痕量待測(cè)物的表征方法,實(shí)現(xiàn)對(duì)重金屬離子、農(nóng)殘、抗生素殘留及生物標(biāo)志物等快速識(shí)別;3)研制農(nóng)產(chǎn)品、食品安全及環(huán)境檢測(cè)配套便攜式檢測(cè)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)快速檢測(cè)便攜化與智能化目標(biāo),突破耗時(shí)長(zhǎng)、無(wú)法現(xiàn)場(chǎng)定量快檢等技術(shù)難題。
創(chuàng)新點(diǎn)及科學(xué)價(jià)值:項(xiàng)目組重點(diǎn)針對(duì)影響農(nóng)產(chǎn)品安全、食品安全以及環(huán)境污染的高危害性污染物殘留的快速檢測(cè),融合納米化學(xué)技術(shù)和配體功能化修飾手段,制備具有選擇性響應(yīng)的寬光譜發(fā)射的多色納米組合探針,設(shè)計(jì)對(duì)不同痕量待測(cè)物殘留具有熒光信號(hào)響應(yīng)的特異性比率熒光納米傳感體系,發(fā)展熒光納米粒子表面功能化方法、特異性配體的組裝方法和原理。圍繞傳統(tǒng)熒光檢測(cè)方法可視化效果差、靈敏度低、檢不快、檢測(cè)裝備智能化程度低等技術(shù)瓶頸問(wèn)題,重點(diǎn)突破了特異性比率熒光探針制備、高通量識(shí)別、快速高靈敏定量檢測(cè)、檢測(cè)裝備智能化、小型化等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),研制了配套系列便攜式檢測(cè)器件與平臺(tái),取得了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和核心競(jìng)爭(zhēng)力的創(chuàng)新性成果。
社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益:本項(xiàng)目技術(shù)成果自投入使用以來(lái),已在農(nóng)產(chǎn)品安全、食品安全、環(huán)境檢測(cè)等政府部門(mén)和畜禽、乳業(yè)、水產(chǎn)、糧油、飼料、餐飲等企業(yè)單位得到廣泛的應(yīng)用。近3年,本項(xiàng)目候選單位中科合肥智慧農(nóng)業(yè)谷有限責(zé)任公司推廣本項(xiàng)目成果產(chǎn)生的直接經(jīng)濟(jì)效益累計(jì)565.83萬(wàn)元,累計(jì)為超過(guò)5億元食品(農(nóng)產(chǎn)品)提供質(zhì)量安全保障。
應(yīng)用前景:本項(xiàng)目研制的便攜式智能熒光檢測(cè)平臺(tái)對(duì)安徽、江西省的不同河流、湖泊進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)原位檢測(cè),速度快,結(jié)果準(zhǔn)確,現(xiàn)場(chǎng)獲得了水體中重金屬離子以及氟離子的實(shí)時(shí)分布情況。此外,通過(guò)在安徽省蕪湖市三山區(qū)農(nóng)村水環(huán)境的用戶(hù)檢測(cè)表明,經(jīng)檢測(cè)水體中毒死蜱、甲胺磷、草銨膦等有機(jī)磷農(nóng)藥的含量為1.6 mg/L、3.2 mg/L、6.8 mg/L,遠(yuǎn)低于國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)。另外,項(xiàng)目相關(guān)技術(shù)成果形成了公共安全快速檢測(cè)的試劑盒和兩種便攜式分析儀器,在中國(guó)煙草集團(tuán)、中科合肥智慧農(nóng)業(yè)谷有限責(zé)任公司、安徽各縣市公安局、南京中醫(yī)藥大學(xué)翰林學(xué)院、廣州食源生物科技有限公司等政府、企事業(yè)單位進(jìn)行了示范應(yīng)用。另外檢測(cè)數(shù)據(jù)能夠可視化定量,且實(shí)時(shí)存儲(chǔ),也可實(shí)時(shí)上傳到總部數(shù)據(jù)庫(kù),便于通過(guò)服務(wù)器遠(yuǎn)程監(jiān)控檢測(cè)數(shù)據(jù),有效地監(jiān)控產(chǎn)品質(zhì)量,促進(jìn)和保障了公共安全及食品、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全。具有顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益,推廣應(yīng)用前景廣闊。