Постојат многу видови храна, долг синџир на снабдување и тешкотии во надзорот на безбедноста. Технологијата за детекција е важно средство за обезбедување безбедност на храната. Сепак, постојните технологии за детекција се соочуваат со предизвици во детекцијата на безбедноста на храната, како што се слабата специфичност на клучните материјали, долгото време на претходна обработка на примероците, ниската ефикасност на збогатување и ниската селективност на основните компоненти на детекцијата, како што се изворите на јони со масена спектрометрија, што резултира со анализа во реално време на примероците од храна. Соочен со предизвици, нашиот главен експертски тим предводен од Џанг Фенг постигна серија технолошки откритија во насока на истражување на клучни материјали, основни компоненти и иновативни методи за тестирање на безбедноста на храната.
Во однос на истражувањето и развојот на клучни материјали, тимот го истражи специфичниот механизам на адсорпција на материјалите за претходна обработка на штетни супстанции во храната и разви серија високо специфични материјали за претходна обработка со микро нано структура на адсорпција. Детекцијата на целните супстанции на нивоа во траги/ултра траги бара претходна обработка за збогатување и прочистување, но постојните материјали имаат ограничени можности за збогатување и недоволна специфичност, што резултира со тоа што чувствителноста на откривање не ги исполнува барањата за детекција. Почнувајќи од молекуларната структура, тимот го анализираше специфичниот механизам на адсорпција на материјалите за претходна обработка на штетни супстанции во храната, воведе функционални групи како што е уреа и подготви серија ковалентни органски рамковни материјали со регулација на хемиска врска (Fe3O4@ETTA-PPDI Fe3O4@TAPB-BTT и Fe3O4@TAPM-PPDI и обложени на површината со магнетни наночестички. Користени за збогатување и прочистување на штетни супстанции како што се афлатоксини, флуорокинолонски ветеринарни лекови и фенилуреа хербициди во храната, времето на претходна обработка е скратено од неколку часа на неколку минути. Во споредба со националните стандардни методи, чувствителноста на детекција е зголемена за повеќе од сто пати, надминувајќи ги техничките тешкотии на слабата специфичност на материјалот, што доведува до незгодни процеси на претходна обработка и ниска чувствителност на детекција, кои тешко ги исполнуваат барањата за детекција.
Во насока на истражување и развој на основните компоненти, тимот ќе одвои нови материјали и ќе ги интегрира со јонски извори за масена спектрометрија за да развие високо селективни компоненти за јонски извори за масена спектрометрија и методи за брза детекција во реално време со масена спектрометрија. Во моментов, најчесто користените колоидни златни тест ленти за брза инспекција на лице место се мали и преносливи, но нивната квалитативна и квантитативна точност е релативно ниска. Масената спектрометрија има предност на висока точност, но опремата е гломазна и бара долги процеси на претходна обработка на примероците и хроматографско одвојување, што ја отежнува употребата за брза детекција на лице место. Тимот го проби тесното грло на постојните јонски извори за масена спектрометрија во реално време кои имаат само функција на јонизација и воведе серија технологии за модификација на материјалите за одвојување во јонските извори за масена спектрометрија, овозможувајќи им на јонските извори да имаат функција на одвојување. Може да прочисти сложени матрици на примероци како што е храната, додека јонизира целни супстанции, елиминирајќи го гломазното хроматографско одвојување пред анализата на масена спектрометрија на храна и развивајќи серија јонски извори за масена спектрометрија во реално време со интегрирана јонска масена спектрометрија. Доколку развиениот молекуларно отпечатен материјал е поврзан со спроводлива подлога за да се развие нов извор на јони за масена спектрометрија (како што е прикажано на Слика 2), се воспоставува метод за брзо откривање со масена спектрометрија во реално време за откривање на карбаматни естри во храната, со брзина на откривање од ≤ 40 секунди и квантитативна граница до 0,5 μ. Во споредба со националниот стандарден метод, брзината на откривање од g/kg е намалена од десетици минути на десетици секунди, а чувствителноста е подобрена за речиси 20 пати, решавајќи го техничкиот проблем со недоволна точност во технологијата за откривање на безбедноста на храната на лице место.
Во 2023 година, тимот постигна серија откритија во иновативната технологија за тестирање на безбедноста на храната, развивајќи 8 нови материјали за прочистување и збогатување и 3 нови јонски изворни елементи за масена спектрометрија; аплицираше за 15 патенти за пронајдоци; 14 овластени патенти за пронајдоци; доби 2 авторски права за софтвер; разви 9 стандарди за безбедност на храната и објави 21 статија во домашни и странски списанија, вклучувајќи 8 статии од SCI Zone 1 TOP.