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乐鱼官网入口·【大创榜young】“硒形于色”——基于可视化传感

2024-05-03 04:50:00 来源:乐鱼·体育中国官方入口 作者:乐鱼登录客户端 27
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  北京硒心检测技术有限公司成立于2023年1月,主营食品营养与安全快速检测领域。公司的愿景是打造线上食品营养与健康掌上平台和线下智能终端,为国家食品安全监管部门、第三方检测机构以及个体客户提供线上线下相结合的食品安全检测一体化现代科技服务,为国家食品安全与营养健康保驾护航。公司采取精益创业的战略,首打产品为“硒形于色”——食品硒元素快速检测掌上智能平台。公司聚焦食品营养与安全快速检测技术与智能装备领域,打造食品硒元素检测与监管一体化的特色品牌,成为一家独具行业特色与科技创新的公司。

  中国农业大学食品质量与安全专业大二在读的马天毅,在大一的时候便进入实验室,开展食品安全快速检测试纸与智能装备的研究。与此同时,身为农科学子,肩负着维护祖国粮食与食品安全的重任,马天毅利用学科专业优势,不断钻研食品营养与安全知识,并将该技术与信息技术结合,带领团队开发各类食品安全快速检测技术与智能装备项目,先后参加多项科技竞赛并获得多项国家级奖励,发表论文被SCI中科院一区TOP Chemical Engineering Journal收录。他顺应“大众创业,万众创新”浪潮,参与创立的北京检简佳科技有限公司在2021年获得全国大学生生命科学竞赛一等奖、首届“京彩大创”北京大学生创新创业大赛三等奖、“萌番姬杯”国际大学生农业创新创业大赛三等奖等奖项。

  随着公众健康意识增强,营养概念变革以及硒元素的效用机理越来越多地向公众普及,未来人们对硒元素的需求巨大。据测算,中国富硒产业潜力巨大,将有万亿元市场规模。随着人们对富硒产品质量、安全的要求不断提高,以及富硒食品生产日益规模化、标准化,硒元素检测成为交易双方鉴定产品品质和相关政府机构评定合格的重要手段,在研发、生产、贸易等各个环节中的作用日益凸显。硒含量定量难、定量耗时长一直是制约富硒产业发展的痛点。马天毅针对这一目前富硒产业的痛点问题,设计食品硒元素快速检测试纸,并结合智能手机与互联网技术,开发掌上智能平台,为富硒食品营养与安全保驾护航。

  2022年10月,依托国家级大学生创新创业训练计划,实验团队成立。通过查阅资料发现,目前国内外针对食品中硒元素主要通过氢化物原子荧光光谱法、荧光分光光度法、电感耦合等离子体质谱法、紫外-可见分光光度法、石墨炉原子吸收光谱法、电感耦合等离子体发射光谱法等方法来实现对硒元素的定量检测。这些方法都面临着易被杂质干扰、仪器贵重、耗时长、需要专业人员进行操作等痛点,难以满足食品营养与安全现场监管的需要。

  在指导老师的建议下,马天毅带领团队发现纳米酶是一种具有类酶活性的催化纳米材料。近年来,因其成本低、稳定性高、催化活性可调、易于批量生产和储存等独特优势而引起了广泛的研究兴趣,在生物传感、组织工程、医疗和环境保护等领域有着广泛的应用。其中,Pt-Co-N-C单原子纳米酶是最先进的单原子技术与材料固有的类酶活性位点相结合的产物,原子分散的金属中心使原子利用效率和活性位点密度最大化。在食品安全快速检测领域中,Pt-Co-N-C单原子纳米酶在农药残留检测、抗氧化剂检测、糖类检测、过氧化氢检测、重金属离子检测上都有广泛应用。

  紧接着,马天毅带领实验团队对Pt-Co-N-C的性质进行了研究。他们发现硒元素能够显著影响Pt-Co-N-C纳米酶的催化效果,并与硒元素浓度具有线性关系。但目前所用的硒元素样本为硒标准试剂,通过进一步的研究表明,Pt-Co-N-C纳米酶主要是与四价硒作用。那么如何才能将各种性状不同的食品样品中的硒元素全部转化为4价硒呢?

  通过查阅资料发现,根据国家标准,传统针对食品硒元素的样本预处理主要集中在湿法酸浸消解,但需要耗费大量的浓酸,对环境污染大,同时消解时间也长达20小时,无法满足食品营养与安全快速检测的需要。因此,在指导老师的建议下,马天毅开始带领团队针对样品的前处理方案着手优化。在反复尝试了浊点萃取、超滤离心等方法发现效果不佳后,团队开始从传统方法出发优化改进。在一个月实验的努力下,团队终于有所突破。通过优化试剂用量和浓度将消解时间大大降低,成功实现了对富硒食品样本的快速前处理。

  在此基础上,马天毅带领团队进一步开发了食品硒元素快速检测试纸,将复杂的反应在小纸片上进行,实现了简便快速的检测。同时,团队还组织开发了“Detection Theater”3D打印便携装置。结合该装置可通过目视比色、智能手机拍照和色差仪扫描3种模式快速定量输出检测结果,实现了在田间地头和监管一线的快速、精准、高效、灵敏检测。检测限为0.026μg/mL,满足国家标准的规定。

  同时,团队还开发搭建了一款基于智能手机数据分析与上传等通信功能的试纸分析应用程序,全方位为用户提供配套服务。该小程序具有多种功能分类页面,包括为用户提供产品介绍、检测数据上传、法律援助等服务。也建立运营了公司专属安全科普公众号,作为宣传和科普的核心领域,积极参与社会服务和贡献。针对相关领域的最新资讯和学术文献等进行整合,以通俗易懂的方式进行推送输出,便于用户进行学习,拓宽公众对于硒健康的认识。

  自2022年10月团队开始实验到2023年5月产品正式定型,在团队成员的耐心实验和坚持不懈的努力下,食品硒元素快速检测掌上智能平台成品更加高效、稳定、便携、易用。

  现阶段,团队以“小步快跑”为作战方略,在进一步优化服务和产品体验的同时,逐步探索、深入市场。

  目前,团队项目已获“挑战杯”黑科技赛道北京赛区一等奖、全国大学生生命科学竞赛三等奖,进入第九届中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛北京赛区市赛,并在第二届“京彩大创”北京大学生创新创业大赛中荣获三等奖。

  创业是一场,需要持之以恒、不断努力。成功不会一蹴而就,挫折和打击是成长的必经之路。创业不仅是事业的过程,更能够塑造自己内心的强大。通过坚持、学习和逆境的磨砺,我们能够拥有坚定的意志和无畏的勇气。创业是心灵的成长之旅,它让我们发现自己的潜力和价值,使我们变得更加强大和自信。

  原标题:《【大创榜young】“硒形于色”——基于可视化传感技术的食品硒元素快速检测掌上智能平台》

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