我所水產品質量安全與品質評價團隊葉洪麗副研究員牽頭,成功研制出一種基于硅量子點(SiNPs)的智能手機熒光傳感平臺,該平臺能夠對環境水體中的汞離子(Hg2?)進行高靈敏、低成本的現場快速檢測。相關成果論文“A smartphone sensing fluorescent detection of mercury ion based on silicon quantum dots in environment water”發表在國際期刊《Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy》(JCR1區,IF 4.6)上,并申報發明專利1項。
汞離子(Hg2?)作為一種常見且具有強生物累積性的重金屬污染物,傳統檢測方法存在設備價格昂貴、操作繁瑣以及無法實現實時監測等問題,團隊采用微波輔助法快速合成了粒徑為3 nm的硅量子點(SiNPs),當Hg2?存在時,SiNPs會發生熒光猝滅及藍色熒光顏色變暗。基于這一機理,團隊借助智能手機采集熒光圖像,并將圖像的RGB值轉換為灰度值,構建出便攜式智能手機傳感分析法,實現了檢測限低至3 nmol/L Hg2?的高靈敏檢測。在實際環境水樣(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分鐘內完成。
開發的便攜式快檢方法具有高準確性、可靠性和抗干擾性,為水產養殖安全監控、飲用水源地實時預警及突發污染事件應急響應提供即時技術支撐,推動快速監測設備從傳統大型儀器向手持便攜、算法驅動的智能終端轉型,便于水產養殖主體、商販、監管人員等利用智能手機進行實時監測,可加快實現水產養殖全鏈條式監管和及時應對環境應急性監控。

(水產品質量安全與品質評價創新團隊 葉洪麗)