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盘点丨2022上半年这些领域检测技术“上新”
来源：化工仪器网2022/7/8 9:27:47112
导读
当前，社会加速发展，技术车轮滚滚向前，检测检验技术不断更新，行业细分领域持续扩增众多。
检测检验是我国质量体系建设中的重要组成部分，更是推动产业升级、提升产品质量的“催化剂”，其影响着整个经济社会的发展质量和进程，重要性不言而喻。
早在2021年，市场监管总局就进一步深化改革促进检验检测行业做优做强发布相关文件，明确指出进一步深化改革、做优做强检验检测行业，坚持把创新作为驱动检验检测发展的第一动力，完善检验检测创新体系，加强共性技术平台建设，提升自主创新能力，推动行业向专业化和价值链高端延伸。
当前，社会加速发展，技术车轮滚滚向前，检测检验技术不断更新，行业细分领域持续扩增众多。科技是第一生产力，创新是进步的不竭动力。新兴检测检验技术的研究发现、应用推广形成高质量发展的道路，其提高多个行业战略发展能力的同时，稳住经济根基，增加产业附加值，供给经济动力。
化工仪器网站盘点了2022上半年六个领域的新兴检测技术，瞭望各领域的发展方向。
生态环保：检测技术推动可持续发展
抗生素就是指由微生物或高等动植物在生活过程中所产生的具有抗病原体或其他活性的一类次级代谢产物，能干扰其他生活细胞发育功能的化学物质。早在19世纪，抗生素的诞生提高了人类对抗细菌感染的能力。但随着抗生素滥用，其不仅在医疗领域，甚至渗透在生态环境中，威胁着人类健康。
如何有效检测并去除环境中的抗生素已成为生态环保的研究要点。山东大学化学与化工学院研究团队制备初有机—无机杂化的倍半硅氧烷基近红外多孔聚合物，利用倍半硅氧烷对其进行化学改性来制备有机—无机杂化的倍半硅氧烷基近红外多孔聚合物，实现了分子水平复合，解决了此前有机近红外分子存在的机械强度和热稳定性差、亮度低、光稳定性差等问题，同时解决了物理共混中有机染料容易从二氧化硅基体中泄露的问题。
通过红外半导体发光材料的激发带与抗生素的紫外吸收带相重合，由于内滤效应进而对抗生素进行检测，无损快速检测重金属离子、硝基化合物、染料以及抗生素等微量污染物。
农业农村：检测技术赋能现代农业
草甘膦是农业生产中普遍使用的一种广谱除草剂，其除草效果好、毒性低、价格便宜，且在土壤中易分解，是重要的有机磷农药。然而草甘膦虽然毒性较低，但过度使用仍出现了农产品中草甘膦残留量超标问题。
如何加强农产品中有机磷农残检测？中科院合肥研究院固体所能源材料与器件制造研究部研究团队利用比率荧光纳米传感器研发出可快速定量检测环境和食品中草甘膦的可视化传感平台，解决了气相色谱-质谱法、毛细管电泳法、酶联免疫分析法的操作复杂、检测时间长的问题。
该款传感器由蓝色碳点(CDs)和金纳米团簇(Au NCs)构成，当草甘膦与碳点反应时，聚集诱导猝灭(ACQ)导致碳点的蓝色荧光快速猝灭，而金纳米团簇的橙色荧光保持不变。由于该传感器不依赖于酶，仅通过荧光色度变化，所以在极短时间(2秒)内即可实现对草甘膦的快速可视化响应及读数检测，检测限(LOD)低至4.19 nM，远低于国家标准。
生物分子：检测技术力破细菌感染
伊丽莎白菌属细菌是非发酵革兰阴性杆菌，广泛存在于自然环境中，易引起脑膜炎、菌血症、肺部感染等疾病。此外，伊丽莎白菌对头孢类、碳青霉烯类、氨基糖苷类等各种抗菌药物均有很高的耐药性，一旦感染则难以根治。
中科院苏州生物医学工程技术研究所研究团队联合浙江中医药大学等开展了单细胞拉曼光谱—重水标记联用技术的伊丽莎白菌属细菌快速药敏检测，为临床合理用药有效控制感染提供依据。
具有代谢活性的伊丽莎白菌代谢氘元素后，其拉曼光谱中的C-H特征信号有一部分偏移产生C-D信号，表现出明显的拉曼峰。研究人员分析拉曼光谱中C-D峰和C-H峰的比值，即可判断细菌在不同抗生素条件下的代谢活性，反映细菌药敏情况。该种检测技术仅需检测菌种的敏感、中介和耐药的三个折点浓度下的代谢指数是否降至阴性对照的70%以下就能够准确判断耐药菌的耐药特征，缩短了报告时间。
食品安全：检测技术保障食品安全
沙门氏菌是常见的食源性致病菌，目前已发现2500多种不同类型的沙门氏菌，其中1400余种会致使使用者出现中毒反应。目前，我国的细菌性食物中毒有70%到80%是由沙门氏菌引起的。沙门氏菌的快速检测筛查是预防和控制沙门氏菌感染、保障食品安全的关键。
中国农业大学研究团队以微流控芯片为基础研发了一种不需要任何外部电源的生物传感器，利用滑动多位阀进行流体通道选择和利用一次性注射器进行流体转移操作，实现了鼠伤寒沙门氏菌的快速灵敏检测。
该项快检技术解决了聚合酶链式反应(PCR)以及酶联免疫吸附测定(ELISA)等方法培养法检测时间长，PCR法核酸提取操作复杂，ELISA法检测灵敏度低等多个问题。该生物传感器可在 45 分钟内检测 4.4×10^1 - 4.4×10^6 CFU/mL的沙门氏菌，检出限为44 CFU/mL，实现沙门氏菌的定量检测。
医疗卫生：检测技术实现抗原直检
破伤风是常和创伤相关联的一种特异性感染。破伤风梭菌经由皮肤或黏膜伤口侵入人体后，在缺氧环境下生长繁殖，产生毒素侵袭神经系统中的运动神经元，从而引起肌痉挛。
破伤风潜伏期通常为7～8天，可短至24小时或长达数月、数年。由于破伤风的临床表现较为特异，尤其症状典型时诊断不难，因此难点在于早期诊断。
我国科学家开发出破伤风毒素抗原检测技术，可实现快速、灵敏、准确、直接检测破伤风毒素。
研究人员将识别破伤风毒素的适配体与基于碲化镉量子点的阳离子交换反应、DNA模板化的铜纳米粒子和三重并联杂交链式反应集成，开发出均相二维可视化和荧光分析方法，使得荧光模式下破伤风类毒素的检测限低至0.25 fg/mL，裸眼可视化检测限低至1 fg/ mL。
这一新技术解决了采用酶联免疫吸附测定法间接检测破伤风抗体的操作繁琐、易受到个体健康状况影响等多个问题，为破伤风的临床诊断提供即时快速检测办法。
新兴材料：检测技术破解无损检测密码
中红外探测与成像在材料检测等众多领域都有重要应用，而实现单光子量子极限的超灵敏中红外测控仍颇具挑战。然而，现存上转换探测方案受相位匹配限制，信号接收角较小，难以实现宽视场成像，是当前阻碍该技术向更广泛应用推进的最主要瓶颈之一。
重庆两江协同创新区的华东师范大学重庆研究院在红外灵敏成像领域提出了基于啁啾极化晶体的上转换广角成像新方法，实现了宽视场、超灵敏、高帧频的中红外光子成像，实现材料无损检测、无损探伤。
研究院课题组利用啁啾极化铌酸锂晶体实现了不同角度入射信号的自适应相位匹配，获得的接收角较传统方案提升了至少提高了十倍，解决了长期以来上转换成像技术面临的视场范围受限的瓶颈。同时，该团队结合同步脉冲泵浦技术与窄带高效滤波技术有效压制背景噪声，获得了单光子水平极低照度下的超灵敏中红外大视场成像。
(资料来源：中国科技网、中国科学院、人民网、科学网等)
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