北京
近日，苏州科技大学环境监测分析研究团队在便携式荧光快检技术领域取得进展。针对菊酯类农药残留现场检测难题，团队攻关荧光传感关键技术，开发多款便携式快检装备，实现水体、果蔬及农产品样本的现场快速测定。相关技术已申请发明专利，系列研究成果发表于国际权威期刊。
菊酯残留易富集，传统实验室检测存在局限
拟除虫菊酯类杀虫剂因杀虫效率高、应用范围广，被广泛用于农作物病虫害防治与家庭卫生杀虫。由于菊酯残留物具有脂溶性，容易在环境与食物链中富集，对鱼虾等水生生物毒性较强，人体长期低剂量接触，也存在神经发育损伤、内分泌干扰等健康风险。
目前行业主流检测手段为高效液相色谱、气相色谱-质谱联用等实验室方法。这类方法检测精度较高，但设备体积大、价格昂贵，样品前处理流程繁琐，单份样品检测耗时较长；样品采集后需冷藏转运，而菊酯类物质在储存过程中会发生降解，实验室复测结果容易与现场真实浓度产生偏差，田间地头、农贸市场、基层监管点位亟需轻量化的现场检测手段。
荧光探针体系攻关，构建完整技术链条
围绕行业痛点，团队先后开发香豆素类小分子探针、苯胺功能化碳量子点、氟化硅量子点等多套识别体系，攻克广谱识别、抗环境干扰、信号稳定再生等关键难题，形成从分子探针、传感薄膜到整机装备的完整技术链条，相关发明专利已获国家知识产权局受理。
据介绍，团队基于 TICT 扭曲分子内电荷转移机理设计香豆素衍生物探针 DHC，探针遇到菊酯目标物后会发生显著荧光增强，响应时间最快仅 15 秒，可广谱识别溴氰菊酯、高效氯氟氰菊酯、氯氰菊酯等 8 种主流菊酯农药；通过引入铕配合物作为内标，团队构建比率型传感体系 DHC@EEB，有效抵消移液、取样带来的体积误差，把现场检测相对误差控制在 5% 以内。
便携装备实测验证，适配多类应用场景
研究人员将可逆荧光传感膜固载在玻璃基底，集成泵体、光谱模块与锂电池，打造便携式在线监测装备。该设备无需复杂试剂，可对水样连续原位监测，5 分钟即可完成信号再生。团队在太湖流域开展实地水样测试，设备现场测定结果与 HPLC-DAD 实验室检测数据高度吻合，平均回收率达到 100.76%。
除水环境监测外，团队还研发便携式荧光检测仪，荧光可视化工具，适配果蔬、肉类等农产品样本。样本经简易水解前处理，将菊酯转化为特征代谢物 3-苯氧基苯甲醛，借助碳量子点、硅量子点探针产生荧光淬灭信号，仪器将光信号转换为电信号，通过蓝牙传输至手机终端直接输出农残浓度，操作人员经简单培训即可上手，无需具备专业化学背景。
绿色分析属性突出，产业化应用持续推进
整套检测方案经过斑马鱼毒理学评估，探针材料对水生生物毒性较低，检测废液可在有限条件下直接排放，具备绿色分析属性，有助于降低现场检测的二次污染风险。实际样本测试显示，该技术可适配河水、湖水、果蔬、牛肉、橄榄等多种基质，在金属离子、氨基酸、有机磷、新烟碱类农药干扰以及盐度、温度波动条件下依旧保持稳定性能。
项目负责人表示，便携式荧光快检的价值在于检测关口前移，现场采样、现场出结果，有助于对疑似超标样本第一时间处置。
目前，该系列成果已陆续发表于 Environmental Science & Technology、Journal of Hazardous Materials、Chemical Communications 等国际期刊，相关专利覆盖拟除虫菊酯快检方法、双通道便携式荧光检测仪等方向。技术正推进产业化落地，可应用于基层监管、农贸市场、农业基地筛查，助力食品安全与水环境风险前置防控。
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