2023年CAIA獎一等獎： 寬色度演變比率熒光可視化新方法及在快速檢測中的應(yīng)用
完成單位：中國科學院合肥物質(zhì)科學研究院
完成人：蔣長龍，房彥軍，楊亮，林丹，徐詩皓
成果簡介：針對影響農(nóng)產(chǎn)品、食品安全及環(huán)境污染的高危害性污染物殘留的快速檢測，融合納米技術(shù)和配體功能化修飾手段，制備特異性響應(yīng)的寬光譜多色納米組合探針。突破快速高通量實樣檢測及檢測裝備便攜化、智能化等關(guān)鍵技術(shù)，取得具有核心競爭力的創(chuàng)新成果。1）提出熒光納米粒子表面功能化及特異性配體組裝新思路，合成性能優(yōu)越的發(fā)光納米功能材料，設(shè)計比率熒光納米探針；2）建立寬光譜多色比率熒光納米組合探針識別多種痕量待測物的表征方法，實現(xiàn)對重金屬離子、農(nóng)殘、抗生素殘留及生物標志物等快速識別；3）研制農(nóng)產(chǎn)品、食品安全及環(huán)境檢測配套便攜式檢測平臺，實現(xiàn)快速檢測便攜化與智能化目標，突破耗時長、無法現(xiàn)場定量快檢等技術(shù)難題。
創(chuàng)新點及科學價值：項目組重點針對影響農(nóng)產(chǎn)品安全、食品安全以及環(huán)境污染的高危害性污染物殘留的快速檢測，融合納米化學技術(shù)和配體功能化修飾手段，制備具有選擇性響應(yīng)的寬光譜發(fā)射的多色納米組合探針，設(shè)計對不同痕量待測物殘留具有熒光信號響應(yīng)的特異性比率熒光納米傳感體系，發(fā)展熒光納米粒子表面功能化方法、特異性配體的組裝方法和原理。圍繞傳統(tǒng)熒光檢測方法可視化效果差、靈敏度低、檢不快、檢測裝備智能化程度低等技術(shù)瓶頸問題，重點突破了特異性比率熒光探針制備、高通量識別、快速高靈敏定量檢測、檢測裝備智能化、小型化等多項關(guān)鍵技術(shù)，研制了配套系列便攜式檢測器件與平臺，取得了具有自主知識產(chǎn)權(quán)和核心競爭力的創(chuàng)新性成果。
社會經(jīng)濟效益：本項目技術(shù)成果自投入使用以來，已在農(nóng)產(chǎn)品安全、食品安全、環(huán)境檢測等政府部門和畜禽、乳業(yè)、水產(chǎn)、糧油、飼料、餐飲等企業(yè)單位得到廣泛的應(yīng)用。近3年，本項目候選單位中科合肥智慧農(nóng)業(yè)谷有限責任公司推廣本項目成果產(chǎn)生的直接經(jīng)濟效益累計565.83萬元，累計為超過5億元食品（農(nóng)產(chǎn)品）提供質(zhì)量安全保障。
應(yīng)用前景：本項目研制的便攜式智能熒光檢測平臺對安徽、江西省的不同河流、湖泊進行了現(xiàn)場原位檢測，速度快，結(jié)果準確，現(xiàn)場獲得了水體中重金屬離子以及氟離子的實時分布情況。此外，通過在安徽省蕪湖市三山區(qū)農(nóng)村水環(huán)境的用戶檢測表明，經(jīng)檢測水體中毒死蜱、甲胺磷、草銨膦等有機磷農(nóng)藥的含量為1.6 mg/L、3.2 mg/L、6.8 mg/L，遠低于國家的標準。另外，項目相關(guān)技術(shù)成果形成了公共安全快速檢測的試劑盒和兩種便攜式分析儀器，在中國煙草集團、中科合肥智慧農(nóng)業(yè)谷有限責任公司、安徽各縣市公安局、南京中醫(yī)藥大學翰林學院、廣州食源生物科技有限公司等政府、企事業(yè)單位進行了示范應(yīng)用。另外檢測數(shù)據(jù)能夠可視化定量，且實時存儲，也可實時上傳到總部數(shù)據(jù)庫，便于通過服務(wù)器遠程監(jiān)控檢測數(shù)據(jù)，有效地監(jiān)控產(chǎn)品質(zhì)量，促進和保障了公共安全及食品、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全。具有顯著的社會效益和經(jīng)濟效益，推廣應(yīng)用前景廣闊。
