基于HAMA/PVA双模式微针贴片的泡菜食品亚硝酸盐无损检测技术研究

为解决食品中亚硝酸盐检测前处理复杂、缺乏便携性等问题，四川大学研究人员开发了一种基于HAMA/PVA的比色-荧光双模式微针贴片（NAP/HAMA/PVA@MN），通过α-萘胺衍生碳点（NAP-CDs）作为报告分子，实现泡菜等食品中亚硝酸盐的无损检测。该贴片具有3.16 μM（比色）和3.87 μM（荧光）的低检测限，支持智能手机辅助现场分析，为食品安全监测提供了创新工具。

　　

亚硝酸盐作为食品添加剂广泛存在于腌制品中，但其过量摄入会引发高铁血红蛋白血症甚至癌症。传统检测方法如光谱法和色谱法依赖实验室设备，而现有智能标签仅能检测挥发性物质。针对这一难题，四川大学的研究团队在《Biosensors and Bioelectronics》发表研究，开发了一种革命性的双模式微针检测系统。

研究采用微波辅助法3分钟合成α-萘胺衍生碳点（NAP-CDs），量子产率达57.46%。通过将NAP-CDs负载于甲基丙烯酰化透明质酸（HAMA）/聚乙烯醇（PVA）微针贴片，利用Griess反应实现亚硝酸盐特异性响应。微针可穿刺食品表面直接提取组织液，在背衬层形成紫红色偶氮染料，引发肉眼可见的比色变化（白→橙红）和荧光猝灭（蓝光减弱）。

主要技术方法

1. 微波快速合成NAP-CDs并表征光学特性
2. HAMA/PVA微针模具光固化成型
3. 双模式信号校准（0-400 μM线性范围）
4. 智能手机RGB分析与Image J软件联用

研究结果

1. 材料表征：NAP-CDs在335/440 nm处显示最强激发/发射峰，XPS证实其含氨基/羧基等活性基团。
2. 性能测试：比色与荧光模式检测限分别为3.16 μM和3.87 μM，显著低于WHO饮用水标准（3 mg/L）。
3. 实际应用：在火腿、香肠等样品中回收率达95.2-104.8%，紫外灯下可直观判断超标样本。

结论与意义
该研究首次将微针穿刺采样与碳点传感结合，突破非挥发性物质原位检测瓶颈。双模式设计通过信号互验提升可靠性，智能手机读数降低专业门槛。这种"实验室级性能，家庭级操作"的检测策略，为食品安全监管提供了普适性解决方案，尤其适用于腌制食品生产链的全程监控。作者团队指出，未来可通过优化针尖机械强度进一步拓展至果蔬等硬质食品检测。