學院研發(fā)新型食品質量與安全分析檢測技術
近日，學院劉洪林教授研究組和湖南大學譚蔚泓教授團隊合作，成功研發(fā)了液態(tài)界面的增強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)拉曼快速檢測技術開辟了新的理論路徑，在食品質量與安全分析等領域具有廣闊的應用前景。其相關成果9月7日發(fā)表在國際著名學術期刊《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。增強拉曼光譜技術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，在食品質量與安全領域具有顯著的技術優(yōu)勢。然而，由于該技術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雜并制約其檢測靈敏度和穩(wěn)定性，該技術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即可實現自愈合組裝，經過十多次的水油可逆轉換包覆后仍保持良好的機械穩(wěn)定性。這一新型技術所采用的水-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，還可作為復雜樣品中不同性質分子的萃取、富集介質。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。實驗結果表明，校正后的信號強度偏差低至6%以內，展現出優(yōu)異的定量分析能力，為現場快速檢測提供了統(tǒng)一標準和依據。
據介紹，該研究已經建立了真實復雜樣品中農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，實現了高靈敏、雙液相、多組分、定量化的液態(tài)分析。同時，該技術可在食品致癌物及食用油過氧化值等系列食品質量與安全的檢測分析領域中應用。利用該技術研發(fā)的新型分析檢測設備，攜帶方便，操作簡單，可重現性高，且可實現快速大批量檢測。相關工作得到國家自然科學基金、合肥工業(yè)大學“黃山學者”計劃、安徽省科技攻關等項目資助。
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拉曼光譜定量分析器
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?劉洪林 ?文/圖
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