學(xué)院研發(fā)新型食品質(zhì)量與安全分析檢測技術(shù)
近日，學(xué)院劉洪林教授研究組和湖南大學(xué)譚蔚泓教授團(tuán)隊合作，成功研發(fā)了液態(tài)界面的增強(qiáng)拉曼光譜定量分析器，為研發(fā)簡易便攜且更靈敏、多通道、定量化的液態(tài)拉曼快速檢測技術(shù)開辟了新的理論路徑，在食品質(zhì)量與安全分析等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。其相關(guān)成果9月7日發(fā)表在國際著名學(xué)術(shù)期刊《自然-通訊》上。我校2015級碩士生田麗和2017級博士生蘇夢可為該文共同第一作者。
研發(fā)食品危害物的新型快速檢測方法是目前食品安全重點科技工作之一。增強(qiáng)拉曼光譜技術(shù)因其在單分子敏感性、指紋圖譜、多通道、快速檢測等方面的優(yōu)異性能，在食品質(zhì)量與安全領(lǐng)域具有顯著的技術(shù)優(yōu)勢。然而，由于該技術(shù)需要納米材料為活性基底，且傳統(tǒng)的固-氣或固-液界面活性基底制備工藝復(fù)雜并制約其檢測靈敏度和穩(wěn)定性，該技術(shù)定量分析的實用化仍面臨瓶頸。
該成果創(chuàng)新性地發(fā)展了一種可逆的水-油包覆策略，實現(xiàn)了三維金納米棒陣列自組裝，制備了類金屬液體的納米陣列基底，成功開發(fā)了新型液態(tài)增強(qiáng)拉曼光譜定量分析器。研究證實，該三維液態(tài)界面陣列在十幾秒內(nèi)即可實現(xiàn)自愈合組裝，經(jīng)過十多次的水油可逆轉(zhuǎn)換包覆后仍保持良好的機(jī)械穩(wěn)定性。這一新型技術(shù)所采用的水-油液態(tài)界面不僅可作為等離子體陣列的自組裝觸發(fā)媒介，還可作為復(fù)雜樣品中不同性質(zhì)分子的萃取、富集介質(zhì)。而且，由于這一新型活性基底中油相光譜指紋峰自身尖銳、穩(wěn)定，采集到的光譜信號按照油相指紋峰歸一化，可以有效校正納米溶膠、溫度、激發(fā)體積、激光聚焦和樣品微環(huán)境等因素引起的檢測信號波動。實驗結(jié)果表明，校正后的信號強(qiáng)度偏差低至6%以內(nèi)，展現(xiàn)出優(yōu)異的定量分析能力，為現(xiàn)場快速檢測提供了統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和依據(jù)。
據(jù)介紹，該研究已經(jīng)建立了真實復(fù)雜樣品中農(nóng)藥殘留等低拉曼散射活性分子的分離、富集與痕量檢測新方法，實現(xiàn)了高靈敏、雙液相、多組分、定量化的液態(tài)分析。同時，該技術(shù)可在食品致癌物及食用油過氧化值等系列食品質(zhì)量與安全的檢測分析領(lǐng)域中應(yīng)用。利用該技術(shù)研發(fā)的新型分析檢測設(shè)備，攜帶方便，操作簡單，可重現(xiàn)性高，且可實現(xiàn)快速大批量檢測。相關(guān)工作得到國家自然科學(xué)基金、合肥工業(yè)大學(xué)“黃山學(xué)者”計劃、安徽省科技攻關(guān)等項目資助。
論文信息：（https://www.nature.com/articles/s41467-018-05920-z）
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? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?類金屬液體表面增強(qiáng)拉曼光譜定量分析器
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?劉洪林 ?文/圖
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