【化工機械設備網 技術前沿】檢測檢驗是我國質量體系建設中的重要組成部分，更是推動產業升級、提升產品質量的“催化劑”，其影響著整個經濟社會的發展質量和進程，重要性不言而喻。
早在2021年，市場監管總局就進一步深化改革促進檢驗檢測行業做優做強發布相關文件，明確指出進一步深化改革、做優做強檢驗檢測行業，堅持把創新作為驅動檢驗檢測發展的第一動力，完善檢驗檢測創新體系，加強共性技術平臺建設，提升自主創新能力，推動行業向專業化和價值鏈高端延伸。
當前，社會加速發展，技術車輪滾滾向前，檢測檢驗技術不斷更新，行業細分領域持續擴增眾多。科技是第一生產力，創新是進步的不竭動力。新興檢測檢驗技術的研究發現、應用推廣形成高質量發展的道路，其提高多個行業戰略發展能力的同時，穩住經濟根基，增加產業附加值，供給經濟動力。
化工儀器網站盤點了2022上半年六個領域的新興檢測技術，瞭望各領域的發展方向。
生態環保：檢測技術推動可持續發展
抗生素就是指由微生物或高等動植物在生活過程中所產生的具有抗病原體或其他活性的一類次級代謝產物，能干擾其他生活細胞發育功能的化學物質。早在19世紀，抗生素的誕生提高了人類對抗細菌感染的能力。但隨著抗生素濫用，其不僅在醫療領域，甚至滲透在生態環境中，威脅著人類健康。
如何有效檢測并去除環境中的抗生素已成為生態環保的研究要點。山東大學化學與化工學院研究團隊制備初有機—無機雜化的倍半硅氧烷基近紅外多孔聚合物，利用倍半硅氧烷對其進行化學改性來制備有機—無機雜化的倍半硅氧烷基近紅外多孔聚合物，實現了分子水平復合，解決了此前有機近紅外分子存在的機械強度和熱穩定性差、亮度低、光穩定性差等問題，同時解決了物理共混中有機染料容易從二氧化硅基體中泄露的問題。
通過紅外半導體發光材料的激發帶與抗生素的紫外吸收帶相重合，由于內濾效應進而對抗生素進行檢測，無損快速檢測重金屬離子、硝基化合物、染料以及抗生素等微量污染物。
農業農村：檢測技術賦能現代農業
草甘膦是農業生產中普遍使用的一種廣譜除草劑，其除草效果好、毒性低、價格便宜，且在土壤中易分解，是重要的有機磷農藥。然而草甘膦雖然毒性較低，但過度使用仍出現了農產品中草甘膦殘留量超標問題。
如何加強農產品中有機磷農殘檢測？中科院合肥研究院固體所能源材料與器件制造研究部研究團隊利用比率熒光納米傳感器研發出可快速定量檢測環境和食品中草甘膦的可視化傳感平臺，解決了氣相色譜-質譜法、毛細管電泳法、酶聯免疫分析法的操作復雜、檢測時間長的問題。
該款傳感器由藍色碳點(CDs)和金納米團簇(Au NCs)構成，當草甘膦與碳點反應時，聚集誘導猝滅(ACQ)導致碳點的藍色熒光快速猝滅，而金納米團簇的橙色熒光保持不變。由于該傳感器不依賴于酶，僅通過熒光色度變化，所以在極短時間(2秒)內即可實現對草甘膦的快速可視化響應及讀數檢測，檢測限(LOD)低至4.19 nM，遠低于國家標準。
生物分子：檢測技術力破細菌感染
伊麗莎白菌屬細菌是非發酵革蘭陰性桿菌，廣泛存在于自然環境中，易引起腦膜炎、菌血癥、肺部感染等疾病。此外，伊麗莎白菌對頭孢類、碳青霉烯類、氨基糖苷類等各種抗菌藥物均有很高的耐藥性，一旦感染則難以根治。
中科院蘇州生物醫學工程技術研究所研究團隊聯合浙江中醫藥大學等開展了單細胞拉曼光譜—重水標記聯用技術的伊麗莎白菌屬細菌快速藥敏檢測，為臨床合理用藥有效控制感染提供依據。
具有代謝活性的伊麗莎白菌代謝氘元素后，其拉曼光譜中的C-H特征信號有一部分偏移產生C-D信號，表現出明顯的拉曼峰。研究人員分析拉曼光譜中C-D峰和C-H峰的比值，即可判斷細菌在不同抗生素條件下的代謝活性，反映細菌藥敏情況。該種檢測技術僅需檢測菌種的敏感、中介和耐藥的三個折點濃度下的代謝指數是否降至陰性對照的70%以下就能夠準確判斷耐藥菌的耐藥特征，縮短了報告時間。
食品安全：檢測技術保障食品安全
沙門氏菌是常見的食源性致病菌，目前已發現2500多種不同類型的沙門氏菌，其中1400余種會致使使用者出現中毒反應。目前，我國的細菌性食物中毒有70%到80%是由沙門氏菌引起的。沙門氏菌的快速檢測篩查是預防和控制沙門氏菌感染、保障食品安全的關鍵。
中國農業大學研究團隊以微流控芯片為基礎研發了一種不需要任何外部電源的生物傳感器，利用滑動多位閥進行流體通道選擇和利用一次性注射器進行流體轉移操作，實現了鼠傷寒沙門氏菌的快速靈敏檢測。
該項快檢技術解決了聚合酶鏈式反應(PCR)以及酶聯免疫吸附測定(ELISA)等方法培養法檢測時間長，PCR法核酸提取操作復雜，ELISA法檢測靈敏度低等多個問題。該生物傳感器可在 45 分鐘內檢測 4.4×10^1 - 4.4×10^6 CFU/mL的沙門氏菌，檢出限為44 CFU/mL，實現沙門氏菌的定量檢測。
醫療衛生：檢測技術實現抗原直檢
破傷風是常和創傷相關聯的一種特異性感染。破傷風梭菌經由皮膚或黏膜傷口侵入人體后，在缺氧環境下生長繁殖，產生毒素侵襲神經系統中的運動神經元，從而引起肌痙攣。
破傷風潛伏期通常為7～8天，可短至24小時或長達數月、數年。由于破傷風的臨床表現較為特異，尤其癥狀典型時診斷不難，因此難點在于早期診斷。
我國科學家開發出破傷風毒素抗原檢測技術，可實現快速、靈敏、準確、直接檢測破傷風毒素。
研究人員將識別破傷風毒素的適配體與基于碲化鎘量子點的陽離子交換反應、DNA模板化的銅納米粒子和三重并聯雜交鏈式反應集成，開發出均相二維可視化和熒光分析方法，使得熒光模式下破傷風類毒素的檢測限低至0.25 fg/mL，裸眼可視化檢測限低至1 fg/ mL。
這一新技術解決了采用酶聯免疫吸附測定法間接檢測破傷風抗體的操作繁瑣、易受到個體健康狀況影響等多個問題，為破傷風的臨床診斷提供即時快速檢測辦法。
新興材料：檢測技術破解無損檢測密碼
中紅外探測與成像在材料檢測等眾多領域都有重要應用，而實現單光子量子極限的超靈敏中紅外測控仍頗具挑戰。然而，現存上轉換探測方案受相位匹配限制，信號接收角較小，難以實現寬視場成像，是當前阻礙該技術向更廣泛應用推進的最主要瓶頸之一。
重慶兩江協同創新區的華東師范大學重慶研究院在紅外靈敏成像領域提出了基于啁啾極化晶體的上轉換廣角成像新方法，實現了寬視場、超靈敏、高幀頻的中紅外光子成像，實現材料無損檢測、無損探傷。
研究院課題組利用啁啾極化鈮酸鋰晶體實現了不同角度入射信號的自適應相位匹配，獲得的接收角較傳統方案提升了至少提高了十倍，解決了長期以來上轉換成像技術面臨的視場范圍受限的瓶頸。同時，該團隊結合同步脈沖泵浦技術與窄帶高效濾波技術有效壓制背景噪聲，獲得了單光子水平極低照度下的超靈敏中紅外大視場成像。
(資料來源：中國科技網、中國科學院、人民網、科學網等)
原標題：盤點丨2022上半年這些領域檢測技術“上新”
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