我国科研团队突破水产抗生素快检技术 新型传感器实现“样本进—结果出”

问题:抗生素残留已成为水产养殖风险防控中的重要环节。恩诺沙星是养殖中常用的动物用抗菌药,若使用不规范或管理不到位,可能导致水体和水产品出现药物残留。一方面,残留会扰动水生态微生物群落,增加耐药性传播风险;另一方面,进入消费环节后也可能带来食品安全隐患。当前,监管部门和生产一线对“快速、便携、可现场操作”的检测需求不断增加。相比之下,传统实验室检测虽然精度高,但依赖大型仪器、样品前处理复杂、检测周期较长,难以满足池塘边、码头端、收购点等场景的即时判断需求。 原因:现场检测的难点在于很难同时做到“高选择性识别”和“稳定信号输出”。养殖水体成分复杂,盐度、有机质、悬浮颗粒以及多种药物共存都会带来干扰;而传感器要在小型化、低功耗设备上稳定运行,又要求材料具备良好的导电性、稳定性和一致性。为此,福建农林大学龙博副教授团队从纳米材料、传感界面构建和配套设备一体化入手,围绕“复杂基质中特异识别与信号放大”开展系统研究,并提出多材料耦合的“功能协同”策略。 影响:据介绍,团队构建了由共价有机框架材料、碳纳米管与壳聚糖组成的三元纳米复合体系,作为电化学适配体传感器的关键基底:共价有机框架材料利用周期性多孔结构,提供更多用于固定识别分子的位点;多壁碳纳米管搭建三维导电网络,提高电子传输效率并增强检测信号;壳聚糖通过氢键与静电作用改善材料分散性,提升电极界面稳定性。多级界面协同有助于在复杂水样中保持较好的重复性与稳定性,并增强对目标抗生素分子的识别能力。研究还通过实验与模拟分析比较了适配体与不同小分子抗生素的相互作用差异,为提升检测选择性提供依据。 对策:在传感器研发的同时,团队推进检测装备小型化与流程简化,研制便携式电化学检测装置,面向养殖一线形成“样本进入—自动读数—输出结果”的一体化流程,以减少对专业实验条件的依赖,缩短从采样到出结果的时间,为养殖户用药管理、企业收购检验和基层监管抽检提供更便捷的手段。业内人士认为,若该类设备在稳定性、量产一致性和运维成本上深入优化,有望在养殖密集区域实现更高频的常态化筛查,从源头降低不合规用药与残留风险。 前景:随着水产养殖向规模化、集约化发展,质量安全治理正从“事后检出”转向“过程控制”。可在现场部署的快速检测技术,将在用药指导、风险预警、产地准出和水环境监测等环节发挥更大作用。下一步,对应的技术有望在三个方向拓展:一是从单一目标检测走向多种常见抗生素联检,提高筛查效率;二是与数据平台结合,探索区域风险画像与溯源管理;三是推进标准化评价与应用场景验证,打通从实验室成果到基层可用产品的转化环节。研究团队表示,相关成果将为水产食品安全与水环境健康提供新的技术路径。

水产食品安全与水环境健康治理——既需要制度约束——也离不开可用的技术工具。把实验室级检测能力以更低成本、更快速度延伸到养殖现场,有助于把风险控制前移。以材料创新带动装备集成、用便携检测服务源头治理的探索,为提升水产品质量安全保障能力提供了新的思路。