არსებობს საკვების მრავალი სახეობა, გრძელი მიწოდების ჯაჭვი და უსაფრთხოების ზედამხედველობის სირთულეები. დეტექციის ტექნოლოგია სურსათის უვნებლობის უზრუნველყოფის მნიშვნელოვანი საშუალებაა. თუმცა, არსებული დეტექციის ტექნოლოგიები სურსათის უვნებლობის დეტექციის კუთხით ისეთ გამოწვევებს აწყდება, როგორიცაა ძირითადი მასალების დაბალი სპეციფიკურობა, ნიმუშის წინასწარი დამუშავების ხანგრძლივი დრო, გამდიდრების დაბალი ეფექტურობა და დეტექციის ძირითადი კომპონენტების, როგორიცაა მას-სპექტრომეტრიის იონური წყაროების, დაბალი სელექციურობა, დაბალი სელექციურობა, რაც საკვების ნიმუშების რეალურ დროში ანალიზს იწვევს. გამოწვევების წინაშე მყოფმა, ჟანგ ფენგის ხელმძღვანელობით ჩვენმა მთავარმა ექსპერტთა გუნდმა მიაღწია ტექნოლოგიურ მიღწევებს ძირითადი მასალების, ძირითადი კომპონენტების და სურსათის უვნებლობის ტესტირების ინოვაციური მეთოდების კვლევის მიმართულებით.
ძირითადი მასალების კვლევისა და განვითარების თვალსაზრისით, გუნდმა შეისწავლა საკვებში მავნე ნივთიერებებზე წინასწარი დამუშავების მასალების სპეციფიკური ადსორბციის მექანიზმი და შეიმუშავა მაღალსპეციფიკური ადსორბციული მიკრო ნანო სტრუქტურის წინასწარი დამუშავების მასალების სერია. სამიზნე ნივთიერებების კვალის/ულტრა კვალის დონეზე აღმოჩენას სჭირდება წინასწარი დამუშავება გამდიდრებისა და გაწმენდისთვის, მაგრამ არსებულ მასალებს აქვთ შეზღუდული გამდიდრების შესაძლებლობები და არასაკმარისი სპეციფიკურობა, რის შედეგადაც აღმოჩენის მგრძნობელობა არ აკმაყოფილებს აღმოჩენის მოთხოვნებს. მოლეკულური სტრუქტურიდან დაწყებული, გუნდმა გააანალიზა საკვებში მავნე ნივთიერებებზე წინასწარი დამუშავების მასალების სპეციფიკური ადსორბციის მექანიზმი, შემოიტანა ფუნქციური ჯგუფები, როგორიცაა შარდოვანა, და მოამზადა ქიმიური ბმების რეგულირების მქონე კოვალენტური ორგანული ჩარჩო მასალების სერია (Fe3O4@ETTA-PPDI Fe3O4@TAPB-BTT და Fe3O4@TAPM-PPDI და დაფარული მაგნიტური ნანონაწილაკებით. საკვებში მავნე ნივთიერებების, როგორიცაა აფლატოქსინები, ფტორქინოლონური ვეტერინარული პრეპარატები და ფენილურას ჰერბიციდები, გამდიდრებისა და გაწმენდისთვის გამოყენებული წინასწარი დამუშავების დრო რამდენიმე საათიდან რამდენიმე წუთამდე შემცირდა. ეროვნულ სტანდარტულ მეთოდებთან შედარებით, აღმოჩენის მგრძნობელობა ასჯერ მეტია გაზრდილი, რაც არღვევს მასალის ცუდი სპეციფიკურობის ტექნიკურ სირთულეებს, რაც იწვევს წინასწარი დამუშავების რთულ პროცესებს და დაბალი აღმოჩენის მგრძნობელობას, რაც ართულებს აღმოჩენის მოთხოვნების დაკმაყოფილებას.
ძირითადი კომპონენტების კვლევისა და განვითარების მიმართულებით, გუნდი გამოყოფს ახალ მასალებს და ინტეგრირებს მათ მას-სპექტრომეტრიის იონურ წყაროებთან, რათა შეიმუშაოს მაღალსელექციური მას-სპექტრომეტრიის იონური წყაროს კომპონენტები და რეალურ დროში მას-სპექტრომეტრიის სწრაფი აღმოჩენის მეთოდები. ამჟამად, ადგილზე სწრაფი შემოწმებისთვის ფართოდ გამოყენებული კოლოიდური ოქროს სატესტო ზოლები პატარა და პორტატულია, მაგრამ მათი ხარისხობრივი და რაოდენობრივი სიზუსტე შედარებით დაბალია. მას-სპექტრომეტრიას აქვს მაღალი სიზუსტის უპირატესობა, მაგრამ აღჭურვილობა მოცულობითია და მოითხოვს ნიმუშის წინასწარი დამუშავების და ქრომატოგრაფიული გამოყოფის ხანგრძლივ პროცესებს, რაც ართულებს მის გამოყენებას ადგილზე სწრაფი აღმოჩენისთვის. გუნდმა გაარღვია არსებული რეალურ დროში მას-სპექტრომეტრიის იონური წყაროების „სუსტი ყელი“, რომლებსაც მხოლოდ იონიზაციის ფუნქცია აქვთ და მას-სპექტრომეტრიის იონურ წყაროებში დანერგა გამოყოფის მასალის მოდიფიკაციის ტექნოლოგიების სერია, რაც იონურ წყაროებს საშუალებას აძლევს, ჰქონდეთ გამოყოფის ფუნქცია. მას შეუძლია გაწმინდოს რთული ნიმუშის მატრიცები, როგორიცაა საკვები, სამიზნე ნივთიერებების იონიზაციის პარალელურად, აღმოფხვრას რთული ქრომატოგრაფიული გამოყოფა საკვების მას-სპექტრომეტრიის ანალიზამდე და შეიმუშაოს გამოყოფის იონიზაციის ინტეგრირებული რეალურ დროში მას-სპექტრომეტრიის იონური წყაროების სერია. თუ შემუშავებული მოლეკულურად დაბეჭდილი მასალა შერწყმულია გამტარ სუბსტრატთან მას-სპექტრომეტრიის ახალი იონური წყაროს შესაქმნელად (როგორც ნაჩვენებია ნახაზ 2-ში), საკვებში კარბამატის ეთერების აღმოსაჩენად შემუშავებულია რეალურ დროში მას-სპექტრომეტრიის სწრაფი აღმოჩენის მეთოდი, ≤ 40 წამის აღმოჩენის სიჩქარით და 0.5 μ-მდე რაოდენობრივი ზღვრით. ეროვნულ სტანდარტულ მეთოდთან შედარებით, გ/კგ აღმოჩენის სიჩქარე შემცირდა ათობით წუთიდან ათობით წამამდე, ხოლო მგრძნობელობა გაუმჯობესდა თითქმის 20-ჯერ, რაც წყვეტს ადგილზე სურსათის უვნებლობის აღმოჩენის ტექნოლოგიაში არასაკმარისი სიზუსტის ტექნიკურ პრობლემას.
2023 წელს გუნდმა მიაღწია მიღწევების სერიას ინოვაციური სურსათის უვნებლობის ტესტირების ტექნოლოგიაში, შეიმუშავა 8 ახალი გამწმენდი და გამდიდრების მასალა და 3 ახალი მას-სპექტრომეტრიის იონური წყაროს ელემენტი; შეიტანა განაცხადი 15 გამოგონების პატენტზე; 14 ავტორიზებული გამოგონების პატენტი; მიიღო 2 პროგრამული უზრუნველყოფის საავტორო უფლება; შეიმუშავა 9 სურსათის უვნებლობის სტანდარტი და გამოაქვეყნა 21 სტატია ადგილობრივ და უცხოურ ჟურნალებში, მათ შორის 8 SCI Zone 1 TOP სტატია.