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研究
完成單位:軍事科學院軍事醫學研究院環境醫學與作業醫學研究所;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嚴重依賴進口,檢測方法檢不出、檢不快、檢不準等技術瓶頸問題,突破有機標準物質共性合成純化、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,經過產學研一體化聯合攻關,取得系列具有核心競爭力的創新成果。①打破國際標準物質領域的技術壁壘,創制標準物質10000多種:突破農獸藥、生物毒素等640種典型污染物標準物質原料合成純化工藝,解決國產標準物質制備過程的“卡脖子”問題;首次提出多組分混合標準溶液制備“十原則”,實現標準物質的國產化,其質量達到或優于進口產品,價格比進口產品降低50%。②開發復雜體系高穩定性多靶標樣品前處理技術:提出多元復合磁性材料組合新策略。③構建系列高靈敏、高通量精準檢測新技術:融合“雙觸角”納米銀仿生、多模態和單堿基識別等生物學信號放大技術和單層硫化鉬、BHQ-1等前沿物理學猝滅策略,其靈敏度比常規方法提升2個數量級。④創制生物毒素等典型污染物智能化高通量檢測裝備:結合現代微系統、最新LED過濾處理及光機電技術,研發多通道恒溫熒光檢測儀,實現快速檢測。
創新點及科學價值:項目組針對我國食品和飲水安全標準物質基礎原材料和多組分混合標準溶液缺乏、有機標準物質依賴進口,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、通量低等技術瓶頸問題,基于生物毒素、農獸藥殘留、激素類物質等危害因子檢測的需求,重點突破標準物質原料的合成純化技術、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,經過產學研一體化聯合攻關,從根本上實現標準物質的國產化,進口替代、并填補國內空白;創建了復雜樣品高效前處理關鍵新技術、系列檢測新方法,研制了配套系列便攜式檢測儀器和箱組,形成了標準物質源頭制備,檢測技術集成開發,檢測產品終端應用的全鏈條協同產學研攻關模式,取得了具有自主知識產權和核心競爭力的創新性成果。
社會經濟效益:本項目技術成果已在國家各科研及檢測機構和第三方檢測公司的等企業單位得到廣泛的應用。團隊不但開展常規標準品的研發生產,還聚焦基礎合成原材料、中間體國產化的短板,突破標準品“卡脖子”的共性制備關鍵技術,填補國內空白,解決了高靈敏度、高通量、精準檢測等多項技術難題。該成果在海關、疾控、食品安全監管等1000余家企事業單位廣泛應用,近5年直接經濟效益累計1億元。
應用前景:本項目成果集標準物質制備和系列高靈敏、高通量精準檢測新技術新裝備為一體,可為食品和飲水安全監控提供重要技術支撐,有很好的應用前景。