秒秒鐘檢測水果農藥殘留：應用前景廣闊

　　由中國科學院大連化學物理研究所張玉奎院士、中國分析測試協會副理事長張渝英、中國質譜學會理事長李金英、北京大學教授劉虎威、浙江大學教授潘遠江、湖南師范大學教授陳波和中國分析測試協會研究員汪正范七名國內科學儀器行業著名專家組成的鑒定會專家組一致認為：

　　1、DBDI-100型介質阻擋放電離子源采用了具有自主知識產權的介質阻擋放電離子化技術、單電極放電技術和真空輔助技術。

　　2、DBDI-100型介質阻擋放電離子源具有免試劑、結構簡單、操作方便、離子化效率高等特點，能夠在幾秒鐘內實現氣體、液體和固體樣品離子化，可與各類質譜儀聯用進行原位、實時、快速分析，獲得的質譜圖背景噪聲小，檢測靈敏度高，便于質譜解析和定量分析，在敞開式大氣壓質譜離子源中，處于國際先進水平，具有良好的應用前景和市場前景，該成果是國際首創。

　　3、該成果已授權發明ZL2項、實用新型ZL7項，已受理發明ZL7項。

　　4、提供的鑒定材料齊全，符合鑒定要求。

　　成果怎樣解讀

　　 寧大科學儀器創新團隊負責人聞路紅博士介紹說，“介質阻擋放電質譜離子源”是一種非表面接觸型的常壓敞開式離子源，能夠實現氣體、液體和固體樣品的離子化，并與質譜聯用實現原位分析，無需耗時耗力的樣品前處理過程，操作簡單，性能穩定可靠，是近年來質譜離子源領域的一個重大創新，也是未來質譜技術發展的方向。

　　 如此高深的科技成果，普通人怎么弄得懂？它跟我們的生活有什么關系呢？對此，團隊的胡舜迪博士做了通俗易懂的詮釋。

　　1.敞開式大氣壓

　　 胡博士舉例說，質譜技術是生命健康和安全相關領域的一種檢測手段，比如檢測一個蘋果上有沒有農藥，以往都是先切片、提取成分、制成樣品，然后在密閉的真空環境下實現樣品離子化，帶電粒子再進入質譜進行檢測。常規方法的前期準備時間長、操作復雜、分析時效性差。而利用該成果，可在敞開條件下對蘋果進行直接檢測，無需任何前處理，幾秒內即可獲得檢測結果。

　　2.原位檢測

　　 胡博士說，假如檢測土壤中污染物的成分，以往需要收集土樣，分離、處理后再用設備檢測。而通過該成果，可在現場實現土壤表面的原位檢測。

　　3.免試劑，結構簡單，操作方便

　　 用該成果檢測，不需要任何輔助試劑，只需一個便攜式檢測裝置，配一臺分析儀，設備結構簡單，容易操作。

　　4.離子化效率高

　　 胡博士說，如果對一個分子進行離子化，首先要有足夠的電離能，使之發生質子轉移而帶電。在敞開式環境下，電離能的產生和維持相當困難，常規手段無法解決。而該成果可在樣品區持續提供足夠強的電離能，確保獲得較高的離子化效率。從而能在幾秒鐘內實現氣體、液體和固體樣品離子化，并且能夠與各類質譜儀聯用進行原位、實時、快速分析，獲得的質譜圖背景噪聲小，檢測靈敏度高，便于質譜解析和定量分析。

　　該成果有哪些應用前景

　　 胡博士說，掌握這種方法，我們可以做更廣泛的應用測試，如在食品藥品安全檢測、環境事故應急、爆炸物毒品檢測、藥物研發、早期疾病篩查、腫瘤成像檢測、高分子材料分析、微生物鑒別等領域具有廣闊的學術價值和市場應用前景。成果已申請ZL16項，其中發明ZL9項、實用新型ZL7項，已完成產品樣機研制。

　　 除了科學技術效益和經濟效益以外，介質阻擋放電質譜離子源將帶來巨大的社會效益，如：提升國產質譜離子源設備水準和國際競爭力；豐富國產離子源類型，促進質譜應用普及；利于國家和地方科學儀器產業結構升級，形成新經濟增長點；替代進口，節約外匯；拉動內需，促進就業。

　　聞路紅博士帶領的創新團隊目前已完成產品樣機研制，實現小批量生產和應用示范，并在清華大學分析測試中心、寧波大學海洋學院開展了比較長時間的測試應用，產品性能指標已完全達到設計預期，短期內將具備批量產業化推廣條件。

　　 團隊將這項質譜成果以無形資產作價1050萬元，與華粵行企業集團共同投資成立寧波華儀寧創智能科技有限公司，公司致力于生命科學、藥物研發、體外診斷等應用領域的高端智能儀器研發及產業化，爭取3年內實現銷售4000萬元，5年后實現銷售超過1.5億元。

　　 2015年10月，團隊的敞開式大氣壓原位電離質譜離子源項目正式落戶鄞州，獲得了鄞州區“一企一策”重中之重項目扶持政策的大力支持。寧波市及寧波鄞州區相關主管單位為華儀寧創這樣的創新團隊提供了優厚、便利的創業條件。同時，寧波大學從人員及場所等方面為該團隊建設提供了很多寶貴的資源。

　　據悉，DBDI由清華大學教授張新榮于2007年首次提出，并已得到到國際同行的廣泛認可。為實時、快速的解決各種應用問題，質譜技術在向原位和小型化方面發展。在目前30余種現場離子源技術中，成熟的商品化離子源只有DESI(解吸電噴霧離子化)和DART(實時直接分析)。我國亟需自主知識產權的商品化現場離子源研發生產技術。

　　 在這種情況下，寧波大學和華儀寧創智能科技有限公司(簡稱華儀寧創) 基于介質阻擋放電離子化方法進行了二次創新，最終的DBDI技術具有以下關鍵創新點：其一，單電極放電技術令離子束源外噴射長度>4.5cm，提高了現場原位分析的適用性；其二，真空輔助離子化技術降低了背景噪聲，從而提高了信噪比和檢測靈敏度；其三，高溫、高壓安規保障技術消除了信號串擾和安全隱患，保證系統穩定和安全。

　　 DBDI離子化以潘寧電離為主，應用對比分析結果顯示：與ESI相比，DBDI能離子化極性范圍更大的化合物并提供更多的離子峰信息；對于一些難揮發、弱極性的化合物，DBDI的離子化能力是DART的10倍左右，信噪比超過DART。

　　寧波大學科學儀器創新團隊目前擁有多個學科專業背景研發人才和具有工程化、產業化經驗的企業骨干人才44人，其中博士 6 人，碩士17人，本科20人，平均年齡不超過35歲。這是一支結構合理、研究背景互補、年輕、富有創新活力，同時具有多年成功產業化經驗、具有承擔國家地方重大科研項目經歷的創新團隊，不僅是國內科學儀器領域一支重要的創新力量，而且在國際同行中具有自己獨特的地位。

　　 團隊的主要發展方向包括：海洋、生命科學、環境與安全專用檢測技術研究及儀器開發；科學儀器關鍵技術研究及關鍵部件研制；科學儀器機器人研究開發。同時，團隊將致力于促進高校成果轉化效率提高、助推企業創新能力提升。

　　 團隊負責人聞路紅博士是浙江省“151”人才、中國儀器儀表學會理事，全國分析儀器標準化分技術委員會委員。曾榮獲中國儀器儀表學會科學技術一等獎、中國分析測試協會 BCEIA 金獎、中國儀器儀表行業協會自主創新金獎等榮譽。