อาหารมีหลายประเภท ห่วงโซ่อุปทานยาว และความยากลำบากในการกำกับดูแลความปลอดภัย เทคโนโลยีการตรวจจับเป็นวิธีการสำคัญในการรับรองความปลอดภัยของอาหาร อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีการตรวจจับที่มีอยู่เผชิญกับความท้าทายในการตรวจจับความปลอดภัยของอาหาร เช่น ความจำเพาะต่ำของวัตถุดิบหลัก เวลาเตรียมตัวอย่างนาน ประสิทธิภาพการเพิ่มความเข้มข้นต่ำ และการคัดเลือกส่วนประกอบหลักในการตรวจจับต่ำ เช่น แหล่งไอออนของสเปกโตรเมตรีมวล ซึ่งส่งผลให้วิเคราะห์ตัวอย่างอาหารแบบเรียลไทม์ เมื่อเผชิญกับความท้าทาย ทีมผู้เชี่ยวชาญหลักของเราซึ่งนำโดยจาง เฟิง ได้บรรลุความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีชุดหนึ่งในทิศทางการวิจัยของวัตถุดิบหลัก ส่วนประกอบหลัก และวิธีการทดสอบความปลอดภัยของอาหารที่เป็นนวัตกรรมใหม่
ในแง่ของการวิจัยและการพัฒนาวัสดุที่สำคัญ ทีมงานได้สำรวจกลไกการดูดซับเฉพาะของวัสดุบำบัดล่วงหน้าบนสารอันตรายในอาหาร และพัฒนาวัสดุบำบัดล่วงหน้าโครงสร้างไมโครนาโนการดูดซับที่มีความเฉพาะเจาะจงสูงชุดหนึ่ง การตรวจจับสารเป้าหมายในระดับร่องรอย/ร่องรอยพิเศษนั้นต้องใช้การบำบัดล่วงหน้าสำหรับการเสริมสมรรถนะและการทำให้บริสุทธิ์ แต่สารที่มีอยู่นั้นมีความสามารถในการเสริมสมรรถนะที่จำกัดและความจำเพาะไม่เพียงพอ ส่งผลให้ความไวในการตรวจจับไม่ตรงตามข้อกำหนดในการตรวจจับ โดยเริ่มจากโครงสร้างโมเลกุล ทีมงานได้วิเคราะห์กลไกการดูดซับเฉพาะของวัสดุบำบัดล่วงหน้าบนสารอันตรายในอาหาร แนะนำกลุ่มฟังก์ชัน เช่น ยูเรีย และเตรียมวัสดุกรอบอินทรีย์โคเวเลนต์ชุดหนึ่งที่มีการควบคุมพันธะเคมี (Fe3O4@ETTA-PPDI Fe3O4@TAPB-BTT และ Fe3O4@TAPM-PPDI และเคลือบบนพื้นผิวของอนุภาคแม่เหล็ก ใช้ในการเพิ่มความเข้มข้นและการทำให้บริสุทธิ์ของสารอันตราย เช่น อะฟลาทอกซิน ยาสำหรับสัตว์ฟลูออโรควิโนโลน และสารกำจัดวัชพืชฟีนิลยูเรียในอาหาร โดยเวลาการเตรียมการล่วงหน้าจะสั้นลงจากไม่กี่ชั่วโมงเหลือเพียงไม่กี่นาที เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีมาตรฐานแห่งชาติ ความไวในการตรวจจับจะเพิ่มขึ้นมากกว่าร้อยเท่า ทำให้ผ่านพ้นปัญหาทางเทคนิคของความจำเพาะของวัสดุที่ไม่ดี ซึ่งทำให้ขั้นตอนการเตรียมการล่วงหน้ายุ่งยากและมีความไวในการตรวจจับต่ำ ซึ่งยากต่อการตอบสนองข้อกำหนดในการตรวจจับ
ในทิศทางการวิจัยและพัฒนาของส่วนประกอบหลัก ทีมงานจะแยกวัสดุใหม่แล้วผสานเข้ากับแหล่งไอออนของแมสสเปกโตรเมทรีเพื่อพัฒนาส่วนประกอบของแหล่งไอออนของแมสสเปกโตรเมทรีที่มีการเลือกสรรสูงและวิธีการตรวจจับอย่างรวดเร็วของแมสสเปกโตรเมทรีแบบเรียลไทม์ ปัจจุบัน แถบทดสอบทองคำคอลลอยด์ที่ใช้กันทั่วไปสำหรับการตรวจสอบอย่างรวดเร็วในสถานที่มีขนาดเล็กและพกพาสะดวก แต่ความแม่นยำเชิงคุณภาพและเชิงปริมาณค่อนข้างต่ำ แมสสเปกโตรเมทรีมีข้อได้เปรียบของความแม่นยำสูง แต่เครื่องมือมีขนาดใหญ่และต้องใช้การบำบัดตัวอย่างล่วงหน้าและกระบวนการแยกโครมาโทกราฟีที่ยาวนาน ทำให้ยากต่อการใช้งานสำหรับการตรวจจับอย่างรวดเร็วในสถานที่ ทีมงานได้ฝ่าแนวคอขวดของแหล่งไอออนของแมสสเปกโตรเมทรีแบบเรียลไทม์ที่มีอยู่ซึ่งมีเฉพาะฟังก์ชันการแตกตัวเป็นไอออน และแนะนำเทคโนโลยีการปรับเปลี่ยนวัสดุแยกชุดหนึ่งให้กับแหล่งไอออนของแมสสเปกโตรเมทรี ทำให้แหล่งไอออนมีฟังก์ชันการแยกได้ สามารถทำการแยกตัวอย่างที่ซับซ้อน เช่น อาหาร ในขณะที่ทำให้สารเป้าหมายแตกตัวเป็นไอออน ขจัดการแยกโครมาโทกราฟีที่ยุ่งยากก่อนการวิเคราะห์ด้วยแมสสเปกโตรเมทรีของอาหาร และพัฒนาชุดการแยกไอออนแบบรวมแมสสเปกโตรเมทรีแบบเรียลไทม์ หากวัสดุที่พิมพ์ด้วยโมเลกุลที่พัฒนาขึ้นนั้นเชื่อมโยงกับสารตั้งต้นที่มีสภาพเป็นสื่อกระแสไฟฟ้าเพื่อพัฒนาแหล่งไอออนของแมสสเปกโตรเมทรีแบบใหม่ (ดังที่แสดงในรูปที่ 2) วิธีการตรวจจับอย่างรวดเร็วด้วยแมสสเปกโตรเมทรีแบบเรียลไทม์จะถูกจัดตั้งขึ้นเพื่อตรวจจับเอสเทอร์คาร์บาเมตในอาหาร โดยมีความเร็วในการตรวจจับ ≤ 40 วินาที และขีดจำกัดเชิงปริมาณสูงสุดถึง 0.5 μ เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีมาตรฐานแห่งชาติ ความเร็วในการตรวจจับที่ g/kg ลดลงจากสิบนาทีเหลือสิบวินาที และความไวได้รับการปรับปรุงเกือบ 20 เท่า ช่วยแก้ปัญหาทางเทคนิคของความแม่นยำที่ไม่เพียงพอในเทคโนโลยีการตรวจจับความปลอดภัยของอาหารในสถานที่
ในปี 2566 ทีมงานได้ประสบความสำเร็จในการพัฒนาเทคโนโลยีการทดสอบความปลอดภัยอาหารเชิงนวัตกรรมอย่างต่อเนื่อง โดยพัฒนาสารทำให้บริสุทธิ์และเสริมสมรรถนะใหม่ 8 รายการ และองค์ประกอบแหล่งกำเนิดไอออนสเปกโตรเมตรีมวลใหม่ 3 รายการ ยื่นขอสิทธิบัตรการประดิษฐ์ 15 รายการ อนุมัติสิทธิบัตรการประดิษฐ์ 14 รายการ ได้รับลิขสิทธิ์ซอฟต์แวร์ 2 รายการ พัฒนา มาตรฐานความปลอดภัยอาหาร 9 รายการ และเผยแพร่บทความ 21 บทความในวารสารในประเทศและต่างประเทศ รวมทั้งบทความ SCI Zone 1 TOP จำนวน 8 บทความ