基本信息
- 項目名稱：
- 變色囊泡三聚氰胺檢測劑在食品檢測中的應用
- 小類：
- 生命科學
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 近年來，三聚氰胺引發(fā)的食品安全事件被廣泛關注。我們可以提供一種新型三聚氰胺的檢測劑，秉承其長，摒棄其短。在反復大量的試驗過程中，我們研制出變色囊泡三聚氰胺檢測劑，它具有響應快，靈敏度高，穩(wěn)定，制備成本低，選擇性好，準確可靠，樣品不需要特殊預處理等特點，可以實現(xiàn)三聚氰胺濃度的實時快速檢測。這為廠家和銷售商批量檢測三聚氰胺提供了可能。
- 詳細介紹：
- 在室溫環(huán)境下，變色囊泡三聚氰胺檢測劑檢測一組三聚氰胺的檢測時間為數(shù)十分鐘，目前可以檢測到100ppm。并且具有很好的重復性和再現(xiàn)性。與傳統(tǒng)的三聚氰胺檢測技術相比，我們產(chǎn)品最突出特點是檢測思路新穎，沒有受傳統(tǒng)檢測技術的影響，回歸檢測的本質(zhì)，抓住待檢測物質(zhì)的分子結(jié)構特點，基于分子動力學、熱力學進行識別分子的設計， 從分子層次研究變色囊泡的形成過程以及聚集形態(tài)，并采用光譜學對可視化過程進行了研究。因此，我們的技術有很高的科學性。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術關鍵和主要技術指標
- 我們研究的是基于檢測本質(zhì)——分子識別可視化技術的三聚氰胺快速檢測劑。它主要由兩部分構成，識別分子和顯色元件。我們實驗室設計合成的Bola型兩親分子作為識別分子，它可以和三聚氰胺發(fā)生特異性結(jié)合；顯色元件由聚聯(lián)乙炔變色囊泡構成，它是一種靈敏度極高具有變色效應的藍色雙分子層膜結(jié)構，受外界刺激時，顏色會發(fā)生變化?；舅悸啡缦拢? （1）識別分子探針分子結(jié)構的設計和合成； ① 我們采用分子動力學（MD）方法研究、篩選出能與三聚氰胺有相互作用的氨基酸、維生素等及其以及相關兩親分子的結(jié)構 ② 用等溫滴定量熱（ITC）驗證模擬結(jié)果 ③ 合成識別分子 （2）可視化感受元件的構建； ① 將識別分子以疏水鏈錨于聚聯(lián)乙炔變色囊泡 ② 篩選、優(yōu)化變色囊泡膜材 ③ 優(yōu)化實驗條件(溫度，濕度，pH值等條件），尋找最佳檢測環(huán)境 （3）聚聯(lián)乙炔囊泡變色過程的熱力學及電位研究； ① 三聚氰胺與變色囊泡三聚氰胺檢測劑的親和度分析 ② 三聚氰胺與變色囊泡三聚氰胺檢測劑相互作用的熱力學變化
科學性、先進性
- 與一般檢測三聚氰胺方法不同的是，我們避免了傳統(tǒng)檢測方法是從待檢測物的性質(zhì)出發(fā)的盲區(qū)，減少了“假陰性”和“假陽性”的困擾。提出檢測的新思路，從檢測的本質(zhì)——分子識別著手，根據(jù)待檢測物的分子結(jié)構，設計出能與之有特異性識別的分子，并將識別信號通過變色囊泡這個視覺感受元件以顏色變化表達出來，以實現(xiàn)三聚氰胺的便捷可視化檢測。 以分子識別作為檢測的核心思想，這是我們作品最大的創(chuàng)新點。同時，我們的產(chǎn)品還實現(xiàn)了三聚氰胺檢測的可視化，將三聚氰胺的檢測方法從大型儀器檢測轉(zhuǎn)變?yōu)樾∏杀銛y的試劑，類似與pH試紙一樣，直接用肉眼可以觀測。這也是一大亮點。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 作品已有相關文章發(fā)表： [1]Molecular Recognition of Melamine by Vesicles Spontaneously Formed from Orotic Acid Derived Bolaamphiphiles. Journal of Physical Chemistry B,2011,115,1798–1806.（IF：4.24） 基于乳清酸的Bola型表面活性劑的合成及分子識別三聚氰胺的研究. Journal of Physical Chemistry B,2011,115,1798–1806. (影響因子：4.24) [2] 聚聯(lián)乙炔囊泡在三聚氰胺可視化識別中的應用.(待發(fā)表) [3]表面活性劑-聚乙二醇體系的低場核磁共振研究.(待發(fā)表）. [4]表面活性劑的介觀模擬方法研究進展.(待發(fā)表）.
作品所處階段
- 實驗室階段
技術轉(zhuǎn)讓方式
- 專利
作品可展示的形式
- 實物，產(chǎn)品
使用說明,技術特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預測
- 使用說明：將待測樣品濃縮，取1mL的待測樣品，加入藍色的變色囊泡三聚氰胺檢測劑，室溫下放置，觀察實驗結(jié)果。一小時后，如果待測樣品中有三聚氰胺存在，變色囊泡三聚氰胺檢測劑會發(fā)生變色。且三聚氰胺濃度越大，變色程度越大，由紫色逐漸過渡成紅色。 技術特點和優(yōu)勢：樣品前處理簡單，只需將待測樣品濃縮；操作簡便，將濃縮后的待測樣品和變色囊泡三聚氰胺檢測劑混合即可，使用者無需接受專門培訓；成本低廉，一盒變色囊泡三聚氰胺檢測劑可以檢測10個待測樣品，成本只需5元；檢測時間短，酶聯(lián)法檢測需要數(shù)小時，而變色囊泡三聚氰胺檢測劑只需數(shù)十分鐘。 適應范圍：食品檢測、化學檢測 推廣前景：這種操作簡單的傳感器可以廣泛應用在檢測行業(yè)中，設計出探針分子插在囊泡傳感器上，即可檢測出待測物。這為監(jiān)測食品質(zhì)量和提高相關食品檢測產(chǎn)業(yè)的整體水平提供了保證。它可滿足大部分食品檢測行業(yè)需求，市場前景廣闊，具有較高的經(jīng)濟效益與社會效益。
同類課題研究水平概述
- 目前較成熟的檢測三聚氰胺的方法主要有如下幾種： （1）氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法 試樣中的三聚氰胺用三氯乙酸溶液經(jīng)超聲提取，經(jīng)混合型陽離子交換固相萃取柱凈化，以氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀進行定性和定量。單一樣品的檢測時間約30min。 （2）液相色譜法 較為常用，其原理是用乙腈作為原料乳中的蛋白質(zhì)沉淀劑和三聚氰胺提取劑，強陽離子交換色譜柱分離，高效液相色譜- 紫外檢測器/二極管陣列檢測器檢測，外標法定量。 用高效液相色譜法檢測三聚氰胺，由于強陽離子交換色譜的流動相為酸性體系，結(jié)束實驗時應以中性流動相沖洗儀器系統(tǒng)進行維護；如果保留時間或柱壓發(fā)生明顯的變化，應檢測離子交換色譜柱的柱效以保證檢測結(jié)果的可靠性；使用不同的離子交換色譜柱時，其保留時間有較大的差異，要對色譜條件進行優(yōu)化。 此種方法需要高昂的高效液相色譜儀，三聚氰胺呈弱堿性(弱陽離子化合物)，凈化過程一般應選擇陽離子交換柱，需要買價格較貴的離子對試劑，檢測成本高，且檢測前需要用固相萃取法對樣品進行前處理。 （2）LC-MS/MS 檢測食品基質(zhì)中三聚氰胺和三聚氰酸 此種方法是建立在液相色譜法基礎上的優(yōu)化，此方法中流動相不含離子對試劑，可以用于質(zhì)譜檢測。檢測過程有所簡化，無須添加離子對試劑，三聚氰胺就可得到良好的保留與分離，避免了配制離子對流動相的復雜過程；延長了色譜柱的使用壽命；提高了檢測的靈敏度。 然而上述檢測方法不能實現(xiàn)快速檢測，雖然檢測技術很好用，但是并不具有快速推廣應用的條件。首先，造價動輒幾十萬、上百萬元；其次，長達幾小時的檢測時間也成為三種主流檢測方法的短板；另外，對樣品的預處理也是制約三聚氰胺檢測的瓶頸。最關鍵的是，在實際的檢測中，還存在大量“假陰性”和“假陽性”的困擾。最后，盡管檢測手段層出不窮，不法添加物存在多樣性，所以目前檢測三聚氰胺的方法從本質(zhì)上存在對目標物進行預先假設的盲區(qū)。因此，對傳統(tǒng)分析科學理論與方法的一個重大挑戰(zhàn)就是如何現(xiàn)場、快速、準確地檢測各類危險物質(zhì)。
