获奖项目简介
2022年CAIA奖一等奖:食品和饮水中典型污染物快速高灵敏检测新技术研究
完成单位:军事科学院军事医学研究院环境医学与作业医学研究所;天津阿尔塔科技有限公司
完成人:高志贤,周焕英,徐银,李双,韩世磊,王瑜,任舒悦,彭媛,韩殿鹏 ,秦康
成果简介:针对我国食品和饮水安全检测标准物质严重依赖进口,检测方法检不出、检不快、检不准等技术瓶颈问题,突破有机标准物质共性合成纯化、多组分混合标准溶液制备,检测信号增强、多靶标精准识别等关键技术,经过产学研一体化联合攻关,取得系列具有核心竞争力的创新成果。①打破国际标准物质领域的技术壁垒,创制标准物质10000多种:突破农兽药、生物毒素等640种典型污染物标准物质原料合成纯化工艺,解决国产标准物质制备过程的“卡脖子”问题;首次提出多组分混合标准溶液制备“十原则”,实现标准物质的国产化,其质量达到或优于进口产品,价格比进口产品降低50%。②开发复杂体系高稳定性多靶标样品前处理技术:提出多元复合磁性材料组合新策略。③构建系列高灵敏、高通量精准检测新技术:融合“双触角”纳米银仿生、多模态和单碱基识别等生物学信号放大技术和单层硫化钼、BHQ-1等前沿物理学猝灭策略,其灵敏度比常规方法提升2个数量级。④创制生物毒素等典型污染物智能化高通量检测装备:结合现代微系统、最新LED过滤处理及光机电技术,研发多通道恒温荧光检测仪,实现快速检测。
创新点及科学价值:项目组针对我国食品和饮水安全标准物质基础原材料和多组分混合标准溶液缺乏、有机标准物质依赖进口,复杂体系典型污染物样品前处理效率低,检测方法检不出、检不快、检不准,检测装备智能化程度差、通量低等技术瓶颈问题,基于生物毒素、农兽药残留、激素类物质等危害因子检测的需求,重点突破标准物质原料的合成纯化技术、多组分混合标准溶液的制备工艺、绿色样品制备和高效识别分离、快速高灵敏高通量精准检测、检测装备智能化高通量等多项关键技术,经过产学研一体化联合攻关,从根本上实现标准物质的国产化,进口替代、并填补国内空白;创建了复杂样品高效前处理关键新技术、系列检测新方法,研制了配套系列便携式检测仪器和箱组,形成了标准物质源头制备,检测技术集成开发,检测产品终端应用的全链条协同产学研攻关模式,取得了具有自主知识产权和核心竞争力的创新性成果。
社会经济效益:本项目技术成果已在国家各科研及检测机构和第三方检测公司的等企业单位得到广泛的应用。团队不但开展常规标准品的研发生产,还聚焦基础合成原材料、中间体国产化的短板,突破标准品“卡脖子”的共性制备关键技术,填补国内空白,解决了高灵敏度、高通量、精准检测等多项技术难题。该成果在海关、疾控、食品安全监管等1000余家企事业单位广泛应用,近5年直接经济效益累计1亿元。
应用前景:本项目成果集标准物质制备和系列高灵敏、高通量精准检测新技术新装备为一体,可为食品和饮水安全监控提供重要技术支撑,有很好的应用前景。