Постоји много врста хране, дуг ланац снабдевања и тешкоће у надзору безбедности. Технологија детекције је важно средство за обезбеђивање безбедности хране. Међутим, постојеће технологије детекције суочавају се са изазовима у детекцији безбедности хране, као што су лоша специфичност кључних материјала, дуго време претходне обраде узорка, ниска ефикасност обогаћивања и ниска селективност основних компоненти детекције као што су извори јона масене спектрометрије, што резултира анализом узорака хране у реалном времену. Суочен са изазовима, наш главни стручни тим, предвођен Жангом Фенгом, постигао је низ технолошких продора у правцу истраживања кључних материјала, основних компоненти и иновативних метода за тестирање безбедности хране.
Што се тиче истраживања и развоја кључних материјала, тим је истраживао специфичан механизам адсорпције материјала за претходну обраду штетних супстанци у храни и развио низ високо специфичних адсорпционих микро-нано структурних материјала за претходну обраду. Детекција циљних супстанци на нивоу трагова/ултра трагова захтева претходну обраду ради обогаћивања и пречишћавања, али постојећи материјали имају ограничене могућности обогаћивања и недовољну специфичност, што резултира осетљивошћу детекције која не испуњава захтеве за детекцију. Полазећи од молекуларне структуре, тим је анализирао специфичан механизам адсорпције материјала за претходну обраду штетних супстанци у храни, увео функционалне групе као што је уреа и припремио низ ковалентних органских оквирних материјала са регулацијом хемијске везе (Fe3O4@ETTA-PPDI, Fe3O4@TAPB-BTT и Fe3O4@TAPM-PPDI и нанесеним на површину магнетних наночестица. Користећи се за обогаћивање и пречишћавање штетних супстанци као што су афлатоксини, ветеринарски лекови флуорокинолони и хербициди фенилуреје у храни, време претходне обраде је скраћено са неколико сати на неколико минута. У поређењу са националним стандардним методама, осетљивост детекције је повећана више од сто пута, превазилазећи техничке потешкоће лоше специфичности материјала које доводе до гломазних процеса претходне обраде и ниске осетљивости детекције, што је тешко испунити захтеве за детекцију.
У правцу истраживања и развоја основних компоненти, тим ће одвојити нове материјале и интегрисати их са јонским изворима масене спектрометрије како би развио високо селективне компоненте јонских извора масене спектрометрије и методе брзе детекције масене спектрометрије у реалном времену. Тренутно, уобичајено коришћене колоидне златне тест траке за брзу инспекцију на лицу места су мале и преносиве, али је њихова квалитативна и квантитативна тачност релативно ниска. Масена спектрометрија има предност високе тачности, али је опрема гломазна и захтева дуготрајне процесе претходне обраде узорка и хроматографског раздвајања, што је чини тешком за употребу за брзу детекцију на лицу места. Тим је прошао кроз уско грло постојећих јонских извора масене спектрометрије у реалном времену који имају само функцију јонизације и увео је низ технологија модификације материјала за раздвајање у јонске изворе масене спектрометрије, омогућавајући јонским изворима да имају функцију раздвајања. Може да пречисти сложене матрице узорака као што је храна, док јонизује циљне супстанце, елиминишући гломазно хроматографско раздвајање пре анализе масене спектрометрије хране и развијајући низ јонских извора масене спектрометрије у реалном времену интегрисаних са јонизацијом за раздвајање. Ако се развијени молекуларно отиснути материјал споји са проводљивом подлогом да би се развио нови извор јона за масену спектрометрију (као што је приказано на слици 2), успоставља се метода брзе детекције масенe спектрометрије у реалном времену за детекцију карбаматних естара у храни, са брзином детекције од ≤ 40 секунди и квантитативним ограничењем до 0,5 μ. У поређењу са националном стандардном методом, брзина детекције г/кг је смањена са десетина минута на десетине секунди, а осетљивост је побољшана скоро 20 пута, решавајући технички проблем недовољне тачности у технологији детекције безбедности хране на лицу места.
У 2023. години, тим је постигао низ продора у иновативној технологији испитивања безбедности хране, развивши 8 нових материјала за пречишћавање и обогаћивање и 3 нова елемента извора јона за масену спектрометрију; пријавио је 15 патената за проналаске; овластио је 14 патената за проналаске; добио је 2 ауторска права на софтвер; развио је 9 стандарда безбедности хране и објавио 21 чланак у домаћим и страним часописима, укључујући 8 чланака из SCI Zone 1 TOP.