一根根幾厘米長(zhǎng)的探針，一根根不起眼的小黑棒，不僅打破了外國(guó)長(zhǎng)達(dá)20年的技術(shù)壟斷，還能應(yīng)用于環(huán)境、食安檢測(cè)中。青島博士創(chuàng)業(yè)園的博士靳釗與妻子共同協(xié)作，攻克固相微萃取技術(shù)，研制出全國(guó)首款性能[excellent、產(chǎn)品穩(wěn)定性強(qiáng)的固相微萃取產(chǎn)品，“舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，它可以通過(guò)吸附茶葉的味道來(lái)判斷里面有沒(méi)有農(nóng)殘，還能使農(nóng)殘低至檢出濃度降低100倍。”靳釗表示。

農(nóng)殘檢出濃度降低100倍
固相微萃取技術(shù)看起來(lái)是一個(gè)晦澀難懂的專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)，好像離我們很遠(yuǎn)，甚至很多人聽(tīng)都沒(méi)聽(tīng)過(guò)。但實(shí)際上，早在10多年前，它就在食品安全檢測(cè)方面與我們有過(guò)交集。而這一次的交集，也是促成靳釗博士想要攻克這一技術(shù)的契機(jī)。我們知道，中國(guó)是全球髙至的茶葉生產(chǎn)國(guó)，而歐洲是我國(guó)茶葉出口的主要地區(qū)之一。有數(shù)據(jù)表明，2000年我國(guó)出口歐盟茶葉量比“全盛時(shí)期”的1998年減少了34.5%。“使這一數(shù)字銳減的，是1999年應(yīng)用于茶葉農(nóng)殘檢測(cè)的固相微萃取技術(shù)。”靳釗博士表示，這一技術(shù)使得農(nóng)殘低至檢出濃度降低了100倍，而當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)分析檢測(cè)技術(shù)尚不能檢測(cè)如此低含量的農(nóng)藥殘留，“沒(méi)有[Cutting-edge的檢測(cè)技術(shù)，在對(duì)外貿(mào)易中我們就會(huì)成為聾子、瞎子，就無(wú)法取得與對(duì)方平等對(duì)話的權(quán)利，已成為對(duì)外貿(mào)易中髙至的制約條件。”因此，在大連理工大學(xué)主修高分子材料學(xué)靳釗誓做固相微萃取的中國(guó)先行者。
2003年，靳釗接受一位女博士的邀請(qǐng)，共同研究“固相微萃取”課題，進(jìn)行科研攻關(guān)，而材料開(kāi)發(fā)就是當(dāng)時(shí)[much]亟待解決的問(wèn)題，“固相微萃取技術(shù)是利用一種特殊的涂層，涂層所使用的材料，對(duì)于這項(xiàng)技術(shù)的穩(wěn)定性、效率等具有決定性意義。”當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)雖然也有科研人員進(jìn)行該技術(shù)的研究，但材料單一、性能不穩(wěn)定，無(wú)法滿足產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的要求，“我們共同開(kāi)發(fā)了幾款材料，沒(méi)想到效果很好。”經(jīng)過(guò)4年的不懈努力，2007年，他們[much]終研制出了一款性能[excellent、產(chǎn)品穩(wěn)定性強(qiáng)的固相微萃取產(chǎn)品——固相微萃取探針。

34款產(chǎn)品打破國(guó)外壟斷
在過(guò)去的20年里，固相微萃取技術(shù)及產(chǎn)品始終被歐美國(guó)家壟斷，靳釗的研究成果則徹底打破了技術(shù)和產(chǎn)品的國(guó)外壟斷。2013年，靳釗成立青島貞正分析儀器有限公司，他和團(tuán)隊(duì)專(zhuān)注于新一代超微量物質(zhì)檢測(cè)技術(shù)——固相微萃取技術(shù)的研發(fā)、推廣與產(chǎn)業(yè)化，短短3年時(shí)間便獲得國(guó)家發(fā)明科技智慧授權(quán)，在推出固相微萃取探針的基礎(chǔ)上，陸續(xù)研發(fā)出固相微萃取攪拌棒、固相微萃取吸附管等產(chǎn)品。
而相較歐美國(guó)家的類(lèi)似產(chǎn)品，他們的固相微萃取產(chǎn)品取得了更優(yōu)的性能。“以攪拌棒為例，我們的產(chǎn)品磨損率低，萃取效率高，品使用壽命更長(zhǎng)，性能更好。德國(guó)產(chǎn)品平均一根棒能使用60～80次，而我們的能使用150～200次，大大降低企業(yè)的使用成本。”靳釗介紹說(shuō)，此后他又與研發(fā)團(tuán)隊(duì)相繼研發(fā)出多款固相微萃取產(chǎn)品，“目前一共有34款產(chǎn)品。”廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)、水質(zhì)監(jiān)測(cè)、食品安全、香精香料等領(lǐng)域的快速、痕量檢測(cè)，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)空白。
而在固相微萃取技術(shù)日臻完善的過(guò)程中，不僅讓靳釗收獲了一次次科研突破的喜悅，也將那位與他共同攻關(guān)的女博士變成了他的人生伴侶。

“聞聞”味，就知有沒(méi)有農(nóng)殘
據(jù)靳釗介紹，他們研發(fā)的產(chǎn)品除了性能更優(yōu)，應(yīng)用方面也更重實(shí)用性，還是以攪拌棒為例，“德國(guó)攪拌棒主要是實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用，更適用于作為科學(xué)研究的工具，其市場(chǎng)規(guī)模較小。而我們將其作為環(huán)境在線監(jiān)測(cè)儀器的核心部件，可顯著提高傳統(tǒng)環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器的性能，降低能耗。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，他們用做科研，我們則更注重應(yīng)用到民生當(dāng)中去。”
那該如何應(yīng)用到民生當(dāng)中去呢?“以羊肉為例，現(xiàn)在大家都怕有假羊肉。目前實(shí)驗(yàn)室的檢測(cè)方法一般是先把羊肉絞碎，再用溶劑萃取，泡出各種物質(zhì)，再蒸干，濃縮，然后進(jìn)儀器檢測(cè)，操作程序特別復(fù)雜。”靳釗表示，而使用固相微萃取技術(shù)，只要通過(guò)味道來(lái)判斷就行，“將羊肉放到密閉小瓶子里，把探針扎到小瓶里吸取揮發(fā)出的特定物質(zhì)，再把探針拿出來(lái)后一加熱，氣味中的特定物質(zhì)就檢測(cè)出來(lái)了。”靳釗表示，這個(gè)味道我們可能聞不出來(lái)，但一到儀器上，所有味道成分就會(huì)被區(qū)分開(kāi)，“只要跟真羊肉的色譜圖比對(duì)就可以，羊肉破碎啊提取啊，這些工作都不需要做了。”
此外，檢測(cè)茶葉或者蔬菜農(nóng)殘，或是辨別魚(yú)蝦等新不新鮮，只要拿黑色的小棒——固相微萃取攪拌棒或探針“聞聞”味道，放在儀器里一查就真相大白了。
富集吸附，污染物“沒(méi)跑兒”
“聞聞”味道，就能知道有沒(méi)有農(nóng)殘，確實(shí)挺神奇，而事實(shí)上，固相微萃取的神奇可不止這一點(diǎn)。據(jù)靳釗介紹，通過(guò)固相微萃取產(chǎn)品，還能檢測(cè)空氣和水中有沒(méi)有污染物，而能實(shí)現(xiàn)這些是因?yàn)?ldquo;我們的固相微萃取技術(shù)其實(shí)就是一個(gè)富集類(lèi)的材料，就說(shuō)空氣里或水里的污染物本來(lái)很少，但都被吸收到我們這產(chǎn)品上面了，我們叫富集，定向吸附。”靳釗表示，他們目前有34款產(chǎn)品，而構(gòu)成他們高分子材料是不一樣的，“要針對(duì)不同的物質(zhì)選擇用哪種產(chǎn)品，例如查除草劑，就得用急性很強(qiáng)的高分子材料，即定向吸附原理。”
采訪中，靳釗舉了一個(gè)海洋監(jiān)測(cè)的例子來(lái)表現(xiàn)產(chǎn)品在富集污染物質(zhì)方面的效果。監(jiān)測(cè)人員出海做海洋監(jiān)測(cè)，需要監(jiān)測(cè)上百個(gè)點(diǎn)的海水，其中每個(gè)點(diǎn)都得帶回1升海水，因?yàn)樗倭烁緳z測(cè)不出來(lái)，這樣要做完這上百個(gè)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)，可能得帶了一船的樣品回來(lái);如果用固相微萃取攪拌棒，就不用帶大瓶了，每個(gè)點(diǎn)只要 30毫升就行，因?yàn)楸旧頂嚢璋粲形侥芰?，把攪拌棒放到水里吸附后直接進(jìn)儀器檢測(cè)就行，“可以少帶很多樣品，以前需要一船，現(xiàn)在只要一手提箱就夠了”;而如果用探針，連海水都不需要帶回來(lái)了，“他只要用密封小瓶取海水，現(xiàn)場(chǎng)將探針?lè)胚M(jìn)去，晃一晃，直接把針密封好后帶回來(lái)進(jìn)行檢測(cè)就行”。當(dāng)然，使用哪種產(chǎn)品可以根據(jù)自身需要選擇，但不管選哪種，“對(duì)于海洋監(jiān)測(cè)來(lái)說(shuō)，都能減少很大的工作量。”
用于刑偵，分析火災(zāi)起火源
采訪中記者了解到，固相微萃取吸附管是靳釗的團(tuán)隊(duì)在今年8月份剛剛開(kāi)發(fā)出來(lái)的新產(chǎn)品，外形類(lèi)似攪拌棒，“目前吸附管正在上海公安局試點(diǎn)應(yīng)用。” 這怎么還跟公安局扯上關(guān)系了?面對(duì)記者的疑問(wèn)，靳釗解釋道，這款產(chǎn)品能應(yīng)用于刑偵領(lǐng)域，“火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)火源分析還有毒品快速檢測(cè)。”例如，有地方著火了，可以通過(guò)吸附管來(lái)分析是什么原因引燃了這起火災(zāi)。
首先，用一種氣體采樣器，吸取火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的空氣，“氣體只要經(jīng)過(guò)吸附管就會(huì)被吸附，之后再分析其中的物質(zhì)就可以。”靳釗表示，測(cè)試階段，上海公安局的工作人員從某火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)提取了燒焦的衣服等物質(zhì)，把它們放在一個(gè)密閉容器里，之后在從里面抽氣，用吸附管提取，檢測(cè)后查出是汽油引燃的，“那一般來(lái)說(shuō)就是人為縱火。”談到為何在上海試點(diǎn)而非青島，靳釗解釋?zhuān)虾９簿衷诠蚕到y(tǒng)中是能夠做科研的地方，“如果試點(diǎn)效果理想，上海公安局確定使用了，之后就可能會(huì)制定一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，在全國(guó)鋪開(kāi)使用，到時(shí)候青島肯定也會(huì)用。”
將推新品檢測(cè)黃曲霉毒素
對(duì)于下一步的打算，靳釗告訴記者，明年他們團(tuán)隊(duì)有兩個(gè)方向的目標(biāo)，一是以固相微萃取技術(shù)作為核心，把環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器開(kāi)發(fā)出來(lái)。再就是推出一款測(cè)黃曲霉毒素的產(chǎn)品。“像花生、大豆、玉米、茶葉等食品只要發(fā)霉了就會(huì)產(chǎn)生黃曲霉毒素，這是一種高致癌物質(zhì)。”靳釗表示，目前，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)采用“免疫親和柱法” 來(lái)檢測(cè)黃曲霉毒素，但該方法使用繁瑣，且價(jià)格昂貴，大大增加了質(zhì)檢部門(mén)的檢測(cè)時(shí)間和檢測(cè)成本。“一個(gè)柱價(jià)格在160元左右，而且只能用一次。”
而靳釗團(tuán)隊(duì)將要開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品，應(yīng)用固相微萃取技術(shù)，使用高分子材料制作，對(duì)黃曲霉毒素有一個(gè)定向吸附，“只吸附黃曲霉毒素。”而且，高分子成本低很多，基本上80元左右就能搞定，還可以多次使用，且不需要專(zhuān)用的大型設(shè)備，對(duì)操作人員要求不高，甚至可實(shí)現(xiàn)車(chē)載，檢測(cè)人員可以對(duì)市場(chǎng)上的食用油進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢測(cè)。此外，“他們的儲(chǔ)存比較麻煩，得放在冰箱里，在4℃的環(huán)境里儲(chǔ)存，我們開(kāi)發(fā)的新產(chǎn)品對(duì)儲(chǔ)存條件沒(méi)有要求。”這些都將大大降低黃曲霉毒素的檢測(cè)成本，保障食品安全。