我所水產(chǎn)品質(zhì)量安全與品質(zhì)評價(jià)團(tuán)隊(duì)葉洪麗副研究員牽頭,成功研制出一種基于硅量子點(diǎn)(SiNPs)的智能手機(jī)熒光傳感平臺,該平臺能夠?qū)Νh(huán)境水體中的汞離子(Hg2?)進(jìn)行高靈敏、低成本的現(xiàn)場快速檢測。相關(guān)成果論文“A smartphone sensing fluorescent detection of mercury ion based on silicon quantum dots in environment water”發(fā)表在國際期刊《Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy》(JCR1區(qū),IF 4.6)上,并申報(bào)發(fā)明專利1項(xiàng)。
汞離子(Hg2?)作為一種常見且具有強(qiáng)生物累積性的重金屬污染物,傳統(tǒng)檢測方法存在設(shè)備價(jià)格昂貴、操作繁瑣以及無法實(shí)現(xiàn)實(shí)時監(jiān)測等問題,團(tuán)隊(duì)采用微波輔助法快速合成了粒徑為3 nm的硅量子點(diǎn)(SiNPs),當(dāng)Hg2?存在時,SiNPs會發(fā)生熒光猝滅及藍(lán)色熒光顏色變暗。基于這一機(jī)理,團(tuán)隊(duì)借助智能手機(jī)采集熒光圖像,并將圖像的RGB值轉(zhuǎn)換為灰度值,構(gòu)建出便攜式智能手機(jī)傳感分析法,實(shí)現(xiàn)了檢測限低至3 nmol/L Hg2?的高靈敏檢測。在實(shí)際環(huán)境水樣(包括自來水、河水和海水)的測試中,該方法的回收率達(dá)到80.3%–113%,并且能夠抵抗31種不同離子的干擾,整個檢測過程可在15分鐘內(nèi)完成。
開發(fā)的便攜式快檢方法具有高準(zhǔn)確性、可靠性和抗干擾性,為水產(chǎn)養(yǎng)殖安全監(jiān)控、飲用水源地實(shí)時預(yù)警及突發(fā)污染事件應(yīng)急響應(yīng)提供即時技術(shù)支撐,推動快速監(jiān)測設(shè)備從傳統(tǒng)大型儀器向手持便攜、算法驅(qū)動的智能終端轉(zhuǎn)型,便于水產(chǎn)養(yǎng)殖主體、商販、監(jiān)管人員等利用智能手機(jī)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測,可加快實(shí)現(xiàn)水產(chǎn)養(yǎng)殖全鏈條式監(jiān)管和及時應(yīng)對環(huán)境應(yīng)急性監(jiān)控。

(水產(chǎn)品質(zhì)量安全與品質(zhì)評價(jià)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì) 葉洪麗)