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学院研发新型食品质量与安全分析检测技术
发布时间:2018-09-16 11:05    阅读次数:

近日,学院刘洪林教授研究组和湖南大学谭蔚泓教授团队合作,成功研发了液态界面的增强拉曼光谱定量分析器,为研发简易便携且更灵敏、多通道、定量化的液态拉曼快速检测技术开辟了新的理论路径,在食品质量与安全分析等领域具有广阔的应用前景。其相关成果9月7日发表在国际著名学术期刊《自然-通讯》上。我校2015级硕士生田丽和2017级博士生苏梦可为该文共同第一作者。

研发食品危害物的新型快速检测方法是目前食品安全重点科技工作之一。增强拉曼光谱技术因其在单分子敏感性、指纹图谱、多通道、快速检测等方面的优异性能,在食品质量与安全领域具有显著的技术优势。然而,由于该技术需要纳米材料为活性基底,且传统的固-气或固-液界面活性基底制备工艺复杂并制约其检测灵敏度和稳定性,该技术定量分析的实用化仍面临瓶颈。

该成果创新性地发展了一种可逆的水-油包覆策略,实现了三维金纳米棒阵列自组装,制备了类金属液体的纳米阵列基底,成功开发了新型液态增强拉曼光谱定量分析器。研究证实,该三维液态界面阵列在十几秒内即可实现自愈合组装,经过十多次的水油可逆转换包覆后仍保持良好的机械稳定性。这一新型技术所采用的水-油液态界面不仅可作为等离子体阵列的自组装触发媒介,还可作为复杂样品中不同性质分子的萃取、富集介质。而且,由于这一新型活性基底中油相光谱指纹峰自身尖锐、稳定,采集到的光谱信号按照油相指纹峰归一化,可以有效校正纳米溶胶、温度、激发体积、激光聚焦和样品微环境等因素引起的检测信号波动。实验结果表明,校正后的信号强度偏差低至6%以内,展现出优异的定量分析能力,为现场快速检测提供了统一标准和依据。

据介绍,该研究已经建立了真实复杂样品中农药残留等低拉曼散射活性分子的分离、富集与痕量检测新方法,实现了高灵敏、双液相、多组分、定量化的液态分析。同时,该技术可在食品致癌物及食用油过氧化值等系列食品质量与安全的检测分析领域中应用。利用该技术研发的新型分析检测设备,携带方便,操作简单,可重现性高,且可实现快速大批量检测。相关工作得到国家自然科学基金、合肥工业大学“黄山学者”计划、安徽省科技攻关等项目资助。

论文信息:(https://www.nature.com/articles/s41467-018-05920-z


                       
                         类金属液体表面增强拉曼光谱定量分析器


                                                   刘洪林  文/图

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