超灵敏检测王炸组合!拉曼 + 等离子清洗系统,捕捉 10⁻¹⁸M 级隐形隐患

你喝的红茶,颜色可能藏着 “隐形风险

作为全球消费量最大的茶饮,红茶的醇厚色泽本是自然发酵的馈赠。但部分商家为追求 “卖相,会非法添加日落黄、赤藓红等合成色素——这些物质的偶氮基团分解后可能产生致癌芳香胺,长期过量摄入严重威胁健康。更隐蔽的是,合成色素与天然色素视觉难辨,常规检测手段难以捕捉痕量残留,给食品安全监管带来巨大挑战。

清华大学深圳国际研究生院团队的一项突破性研究,让痕量合成色素无所遁形!而这背后,离不开两大核心仪器的 “强强联合”——拉曼光谱仪与等离子表面处理系统,为食品检测领域带来了超灵敏、高精度的解决方案。


1、技术突破:缺陷工程 数字SERS,检测极限直抵单分子级

传统表面增强拉曼光谱(SERS)技术虽能实现分子指纹识别,但在检测超低浓度物质时,常受信号波动、基底吸附能力不足等问题困扰。而此次研究提出的缺陷工程数字SERS” 策略,完美破解了这一痛点:


等离子清洗机:打造高性能检测 “地基团队通过等离子体处理技术(核心设备:等离子清洗机),对单层WS₂材料进行缺陷工程改造—— 精准引入纳米孔结构,既破坏了 WS₂的完美晶体结构,又显著提升了分子吸附能力和均匀性。这种经等离子体定制化改造” 的基底,解决了传统2D 材料分子吸附弱、信号不稳定的难题,为超灵敏检测筑牢基础。


拉曼光谱仪:捕捉分子 “指纹” 的 火眼金睛结合数字SERS 技术,拉曼光谱仪将传统模拟信号转化为“1/0” 二进制输出:当目标分子的拉曼信号信噪比(SNR)超过 时,判定为“1”(存在目标分子),反之则为“0”。通过泊松分布统计,实现对痕量分子的精准定量。


图片1.png

 

1. 用于数字化单分子表面增强拉曼散射检测的WS₂缺陷工程示意图。(A) 单层WS₂的合成与缺陷工程。(B) 基于缺陷工程WS₂的数字化检测。



2数据见证仪器硬实力


在红茶合成色素检测中,两大仪器的协同作用展现出惊人性能:

检测极限再创新低:结晶紫(CV)检测限低至10⁻¹⁸M,赤藓红达10⁻¹⁸M,日落黄为10⁻¹⁴M,远超传统检测技术的μg/mL 级别;

抗干扰能力拉满:在混合溶液中,即使多种色素共存,也能精准识别单一分子,无交叉干扰;

复杂基质适配性强:在红茶茶汤这种复杂背景中,经稀释后仍能保持稳定的定量线性关系,检测结果准确可靠

 

图片2.png