Կան սննդի բազմաթիվ տեսակներ, երկար մատակարարման շղթա և անվտանգության վերահսկողության դժվարություններ: Հայտնաբերման տեխնոլոգիան սննդի անվտանգությունն ապահովելու կարևոր միջոց է: Այնուամենայնիվ, առկա հայտնաբերման տեխնոլոգիաները բախվում են սննդի անվտանգության հայտնաբերման մարտահրավերների, ինչպիսիք են հիմնական նյութերի ցածր յուրահատկությունը, նմուշների նախնական մշակման երկար ժամանակը, ցածր հարստացման արդյունավետությունը և հայտնաբերման հիմնական բաղադրիչների, ինչպիսիք են զանգվածային սպեկտրոմետրիայի իոնային աղբյուրները, ցածր ընտրողականությունը, որոնք հանգեցնում են սննդի նմուշների իրական ժամանակում վերլուծության: Դժվարությունների առջև կանգնած՝ Չժան Ֆենգի գլխավորած մեր գլխավոր փորձագետների թիմը մի շարք տեխնոլոգիական առաջընթացների է հասել հիմնական նյութերի, հիմնական բաղադրիչների և սննդի անվտանգության ստուգման նորարարական մեթոդների հետազոտական ուղղությամբ:
Հիմնական նյութերի հետազոտության և մշակման առումով, թիմը ուսումնասիրել է սննդամթերքի վնասակար նյութերի վրա նախնական մշակման նյութերի հատուկ ադսորբցիայի մեխանիզմը և մշակել է մի շարք բարձրակարգ ադսորբցիայի միկրոնանոկառուցվածքային նախնական մշակման նյութեր: Թիրախային նյութերի հետքային/ուլտրա հետքային մակարդակներում հայտնաբերումը պահանջում է նախնական մշակում հարստացման և մաքրման համար, սակայն առկա նյութերն ունեն սահմանափակ հարստացման հնարավորություններ և անբավարար յուրահատկություն, ինչի արդյունքում հայտնաբերման զգայունությունը չի բավարարում հայտնաբերման պահանջները: Սկսելով մոլեկուլային կառուցվածքից, թիմը վերլուծել է սննդամթերքի վնասակար նյութերի վրա նախնական մշակման նյութերի հատուկ ադսորբցիայի մեխանիզմը, ներմուծել է ֆունկցիոնալ խմբեր, ինչպիսիք են միզանյութը, և պատրաստել քիմիական կապի կարգավորմամբ կովալենտ օրգանական շրջանակային նյութերի շարք (Fe3O4@ETTA-PPDI Fe3O4@TAPB-BTT և Fe3O4@TAPM-PPDI և ծածկված մագնիսական նանոմասնիկներով): Սննդի մեջ վնասակար նյութերի, ինչպիսիք են աֆլատոքսինները, ֆտորքինոլոնային անասնաբուժական դեղամիջոցները և ֆենիլյուրեային մոլախոտերի դեմ պայքարի միջոցները, հարստացման և մաքրման համար օգտագործվող նախնական մշակման ժամանակը կրճատվել է մի քանի ժամից մինչև մի քանի րոպե: Ազգային ստանդարտ մեթոդների համեմատ, հայտնաբերման զգայունությունը մեծացված է ավելի քան հարյուր անգամ՝ հաղթահարելով նյութի վատ յուրահատկության տեխնիկական դժվարությունները, որոնք հանգեցնում են նախնական մշակման բարդ գործընթացների և հայտնաբերման ցածր զգայունության, որոնք դժվար է բավարարել հայտնաբերման պահանջները։
Հիմնական բաղադրիչների հետազոտության և զարգացման ուղղությամբ թիմը կառանձնացնի նոր նյութեր և կմիավորի դրանք զանգվածային սպեկտրոմետրիայի իոնային աղբյուրների հետ՝ բարձր ընտրողական զանգվածային սպեկտրոմետրիայի իոնային աղբյուրի բաղադրիչներ և իրական ժամանակի զանգվածային սպեկտրոմետրիայի արագ հայտնաբերման մեթոդներ մշակելու համար: Ներկայումս տեղում արագ ստուգման համար լայնորեն օգտագործվող կոլոիդային ոսկու թեստային շերտերը փոքր և փոխադրելի են, բայց դրանց որակական և քանակական ճշգրտությունը համեմատաբար ցածր է: Զանգվածային սպեկտրոմետրիան ունի բարձր ճշգրտության առավելություն, սակայն սարքավորումները ծավալուն են և պահանջում են նմուշի նախնական մշակման և քրոմատոգրաֆիկ բաժանման երկարատև գործընթացներ, ինչը դժվարացնում է դրանց օգտագործումը տեղում արագ հայտնաբերման համար: Թիմը հաղթահարել է գոյություն ունեցող իրական ժամանակի զանգվածային սպեկտրոմետրիայի իոնային աղբյուրների նեղվածքը, որոնք ունեն միայն իոնացման գործառույթ, և զանգվածային սպեկտրոմետրիայի իոնային աղբյուրներում ներդրել է բաժանման նյութերի փոփոխման մի շարք տեխնոլոգիաներ, որոնք թույլ են տալիս իոնային աղբյուրներին ունենալ բաժանման գործառույթ: Այն կարող է մաքրել բարդ նմուշային մատրիցներ, ինչպիսիք են սնունդը՝ միաժամանակ իոնացնելով թիրախային նյութերը, վերացնելով սննդի զանգվածային սպեկտրոմետրիայի վերլուծությունից առաջ քրոմատոգրաֆիկ բաժանումը և մշակել բաժանման իոնացման ինտեգրված իրական ժամանակի զանգվածային սպեկտրոմետրիայի իոնային աղբյուրների մի շարք: Եթե մշակված մոլեկուլային տպված նյութը միացված է հաղորդիչ հիմքի հետ՝ զանգվածային սպեկտրոմետրիայի նոր իոնային աղբյուր մշակելու համար (ինչպես ցույց է տրված նկար 2-ում), սննդի մեջ կարբամատային էսթերների հայտնաբերման համար ստեղծվում է իրական ժամանակի զանգվածային սպեկտրոմետրիայի արագ հայտնաբերման մեթոդ՝ ≤ 40 վայրկյան հայտնաբերման արագությամբ և մինչև 0.5 μ քանակական սահմանաչափով: Ազգային ստանդարտ մեթոդի համեմատ, գ/կգ հայտնաբերման արագությունը կրճատվել է տասնյակ րոպեներից մինչև տասնյակ վայրկյաններ, իսկ զգայունությունը բարելավվել է գրեթե 20 անգամ՝ լուծելով տեղում սննդի անվտանգության հայտնաբերման տեխնոլոգիայի անբավարար ճշգրտության տեխնիկական խնդիրը:
2023 թվականին թիմը մի շարք առաջընթացներ գրանցեց սննդի անվտանգության թեստավորման նորարարական տեխնոլոգիաների ոլորտում՝ մշակելով 8 նոր մաքրման և հարստացման նյութեր և 3 նոր զանգվածային սպեկտրոմետրիայի իոնային աղբյուրի տարրեր։ Դիմել է 15 գյուտի արտոնագրի, 14 հաստատված գյուտի արտոնագրի համար։ Ստացել է 2 ծրագրային ապահովման հեղինակային իրավունք։ Մշակել է սննդի անվտանգության 9 ստանդարտ և հրապարակել 21 հոդված ներքին և արտասահմանյան ամսագրերում, այդ թվում՝ 8 SCI Zone 1 TOP հոդված։
Հրապարակման ժամանակը. Հունվար-08-2024