傳感新品

【南京農(nóng)業(yè)大學(xué)黃明教授：研發(fā)熒光水凝膠傳感器，用于檢測(cè)生物胺和雞胸肉新鮮度】

隨著生活水平的不斷提高，食品質(zhì)量和安全已成為全球日益重要的問(wèn)題。肉類極易腐爛。在貯藏過(guò)程中，微生物和內(nèi)源酶產(chǎn)生的生物胺（biogenic amines，BA）會(huì)引起過(guò)敏反應(yīng)，如低血壓、皮膚刺激、頭痛，甚至死亡。因此，探索準(zhǔn)確、高效的新鮮度檢測(cè)技術(shù)對(duì)解決食品安全問(wèn)題至關(guān)重要。BAs是一種具有生物活性的小分子堿性含氮化合物，是食品新鮮度和安全性的重要指標(biāo)。傳統(tǒng)的檢測(cè)方法包括氣相色譜-質(zhì)譜法、高效液相色譜等。這些方法需要昂貴的儀器和專業(yè)技術(shù)操作，因此阻礙了實(shí)際應(yīng)用。熒光傳感器具有簡(jiǎn)單、快速和高靈敏度等突出優(yōu)點(diǎn)。常用的熒光探針包括碳點(diǎn)、香豆素等，其作為熒光部分，均可用于檢測(cè)肉類變質(zhì)過(guò)程中的BAs。然而，由于熒光團(tuán)的聚集猝滅（aggregation-caused quenching，ACQ）現(xiàn)象，探針的傳感能力通常局限于溶液狀態(tài)，該局限性制約了這些探頭在實(shí)時(shí)檢測(cè)中的實(shí)際應(yīng)用。而與ACQ不同的是，具有聚集誘導(dǎo)發(fā)射（aggregation-induced emission，AIE）特性的探針在固態(tài)和聚集態(tài)均顯示出強(qiáng)烈的熒光。

這一特性使AIE活性探頭成為實(shí)際應(yīng)用中最常用的發(fā)光材料之一。此外，某些探針可能表現(xiàn)出輕微的斯托克斯位移，導(dǎo)致熒光自吸收和信號(hào)串?dāng)_，最終降低檢測(cè)精度。因此，創(chuàng)建和開(kāi)發(fā)一種具有較大斯托克斯位移的AIE探頭檢測(cè)BAs，從而提高BAs檢測(cè)的精度和靈敏度至關(guān)重要。四鄰亞苯（tetraphenylene，TPE）由于其合成簡(jiǎn)單、光穩(wěn)定性好、發(fā)射效率高等優(yōu)點(diǎn)，已成為AIE領(lǐng)域的一大亮點(diǎn)。此外，2-(2’-羥基苯基)-苯并噻唑（2-(2’-hydroxyphenyl)-benzothiazole，HBT）是一種具有激發(fā)態(tài)分子內(nèi)質(zhì)子轉(zhuǎn)移（excited state intramolecular proton transfer，ESIPT）效應(yīng)的熒光化合物，具有大的斯托克斯位移和高的熒光量子產(chǎn)率，使其成為構(gòu)建分析物檢測(cè)熒光探針的流行選擇。南京農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院的Li Yuehui等將2 個(gè)傳統(tǒng)的AIE（TPE）和ESIPT（HBT）熒光體相交，產(chǎn)生TPE-HBT。然后將羥基乙酰化，成功制備出一種新型的BAs比例熒光探針TPE-HBTAc。由于禁止ESIPT過(guò)程，TPE-HBTAc僅表現(xiàn)出AIE效應(yīng)并產(chǎn)生藍(lán)色熒光。

然而，在BAs蒸氣存在下，TPE-HBTAc上的乙酰基被選擇性地裂解和釋放。TPE-HBT同時(shí)表現(xiàn)出AIE和ESIPT效應(yīng)，產(chǎn)生黃色熒光。而將熒光探針集成到具有三維聚合物網(wǎng)絡(luò)的瓊脂糖（agarose，AG）水凝膠中，形成檢測(cè)BAs的水凝膠傳感器，其可以作為高靈敏度包裝傳感的傳感器，配合智能手機(jī)輔助分析系統(tǒng)檢測(cè)雞胸肉的新鮮度。TPE-HBT在二甲基亞砜（dimethyl sulfoxide，DMSO）中有292、447 nm的雙吸收帶。同時(shí)，TPE-HBT在446、530 nm處顯示出分離良好的雙發(fā)射帶。然而，TPE-HBTAc未表現(xiàn)出雙吸收或雙發(fā)射帶。相反，其吸收和發(fā)射峰分別出現(xiàn)在303、442 nm。不同比例的H2O/DMSO（fw）混合溶液中制備出11 組熒光探針溶液。隨著水含量的增加，熒光光譜發(fā)生明顯變化。較低的fw值（fw＝0%～40%）下，TPE-HBT表現(xiàn)出雙發(fā)射（波長(zhǎng)分別為446、530 nm）。當(dāng)fw值從50%增加至90%時(shí)，短波發(fā)射完全消失，而長(zhǎng)波發(fā)射紅移至566 nm。熒光強(qiáng)度也隨著fw值的增大而增大。當(dāng)fw值低于50%時(shí)，能發(fā)出相對(duì)較短的波長(zhǎng)光。然而，當(dāng)fw值超過(guò)50%時(shí)，TPE-HBTAc的熒光發(fā)射逐漸增加，從442 nm紅移至474 nm。

該探測(cè)器在474 nm處發(fā)出淡藍(lán)色峰。隨著三甲胺（trimethylamine，TMA）含量的增加，探針在474 nm處的發(fā)射逐漸減弱，并出現(xiàn)了以566 nm為中心的新的紅移發(fā)射帶，并迅速增加。此外，在566 nm處觀察到1 個(gè)清晰的發(fā)射點(diǎn)。發(fā)射比（I566 nm/I474 nm）是比例響應(yīng)的顯著特征。發(fā)射比（I566 nm/I474 nm）與TMA含量在0～12范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系。檢出限（limit of detection，LOD）低至65 nmol/L。

該探針對(duì)干擾劑中氨的反應(yīng)是由于其一定的親核性。芳香胺，由于p-π共軛而降低了親核性，使得較難引起TPE-HBTAc的熒光響應(yīng)改變。相反，脂肪胺的熒光發(fā)射比顯著增加，其熒光強(qiáng)度為I566 nm/I474 nm。

由于乙酰基的保護(hù)，熒光探針TPE-HBTAc的ESIPT過(guò)程被抑制。假設(shè)BAs的加入由于氨基的親核性而裂解了乙酰基，使探針TPE-HBTAc能夠轉(zhuǎn)化為T(mén)PE-HBT。為證實(shí)這一假設(shè)，在探針TPE-HBTAc和TMA的混合物上進(jìn)行了1H核磁共振測(cè)試。苯環(huán)上H1、H2和H3的質(zhì)子信號(hào)分別為7.94、7.83、6.86 ppm。此外，在加入TMA后，位于2.41 ppm的甲基信號(hào)減弱。

AG具有緊密堆積的微觀結(jié)構(gòu)，而TPE-HBTAc-AG具有纖維狀微結(jié)構(gòu)和輕微疏松的結(jié)構(gòu)，呈現(xiàn)多孔結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明，TPE-HBTAc成功地包裹在AG水凝膠中，而不需要經(jīng)過(guò)化學(xué)修飾。即使在365 nm紫外燈連續(xù)照射25 h后，（R＋G＋B）/B值也未顯著變化。在常規(guī)實(shí)驗(yàn)室條件下（避光），水凝膠傳感器的（R＋G＋B）/B值在貯藏10 d后未顯著變化。

TPE-HBTAc-AG水凝膠傳感器的（R＋G＋B）/B值隨著TMA蒸氣含量的增加而逐漸增加，并在20～180 ppm范圍內(nèi)呈良好的線性相關(guān)（R2＝0.993）。TMA蒸氣的計(jì)算檢出限為5.88 ppm。此外，在暴露于180 ppm TMA后，TPE-HBTAc-AG水凝膠傳感器的（R＋G＋B）/B值大幅增加，并在12 min內(nèi)穩(wěn)定。水凝膠傳感器在接觸干擾物（水、乙醇、硫化氫）時(shí)，無(wú)熒光變化。當(dāng)接觸脂肪胺時(shí)，熒光顏色從藍(lán)色顯著變化為黃色。然而，腐胺、精胺等BAs由于揮發(fā)性低，該傳感器中不會(huì)產(chǎn)生顯著的熒光變化。另一方面，對(duì)于芳香胺，由于p-π共軛導(dǎo)致親核性降低，這些胺蒸汽不易斷裂O-乙酰鍵，較難在該傳感器上引起熒光變化。

水凝膠傳感器在新鮮雞胸肉4 ℃貯藏的第0天呈藍(lán)色熒光，第4天變?yōu)榫G色，第10天變?yōu)辄S色。而當(dāng)雞胸肉在25 ℃貯藏時(shí)，TPE-HBTAc-AG水凝膠傳感器也表現(xiàn)出相同的熒光從藍(lán)色到黃色的變化趨勢(shì)。新鮮雞胸肉的總揮發(fā)性鹽基氮（total volatile basic nitrogen，TVB-N）含量為6.4 mg/100 g，其在4 ℃條件下貯藏第4、6、10天分別為14.19、19.25、25.59 mg/100 g；其在25 ℃條件下貯藏第36、48、60小時(shí)分別為14.68、20.74、27.48 mg/100 g。在4、25 ℃下，TVB-N含量與TPE-HBTAc-AG水凝膠傳感器的Pearson相關(guān)系數(shù)分別為0.971和0.988。結(jié)果表明，TPE-HBTAc-AG的（R＋G＋B）/B值與雞胸肉的TVB-N含量呈顯著正相關(guān)。

傳感動(dòng)態(tài)

【OpenAI邁步7萬(wàn)億美元芯片帝國(guó)目標(biāo)，已接觸博通等公司開(kāi)發(fā)全新AI芯片】

據(jù)The Information報(bào)道，AI公司OpenAI正在與多家芯片設(shè)計(jì)商接觸，共同探討研發(fā)全新的AI芯片。該公司希望通過(guò)自己制造AI芯片來(lái)打造成為AI界的“蘋(píng)果公司”，同時(shí)緩解當(dāng)前AI圖形加速卡短缺的問(wèn)題。此外，OpenAI還積極招募谷歌公司的前員工，并希望借助其在開(kāi)發(fā)Tensor處理器方面的經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)技術(shù)，開(kāi)發(fā)出自家的AI服務(wù)器芯片。

然而，一些媒體認(rèn)為OpenAI很難開(kāi)發(fā)出能媲美英偉達(dá)服務(wù)器芯片的產(chǎn)品，并且需要多年的時(shí)間才能取得成果。今年2月，OpenAI首席執(zhí)行官山姆·阿爾特曼（Sam Altman）提出了一個(gè)雄心勃勃的AI芯片計(jì)劃，目標(biāo)是籌集7萬(wàn)億美元資金，改造全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，推動(dòng)通用人工智能（AGI）的發(fā)展。

阿爾特曼隨后表示，“7萬(wàn)億美元”這個(gè)數(shù)字并不準(zhǔn)確，但他確實(shí)認(rèn)為AI領(lǐng)域需要大量的投資。他認(rèn)為，AI領(lǐng)域確實(shí)需要全球性的大規(guī)模資金與能源投資，以構(gòu)建AI芯片及圍繞其的基礎(chǔ)設(shè)施堆棧，并最終向世界提供大量服務(wù)，讓所有人從中獲得巨大價(jià)值。

【漢威科技集團(tuán)與南京港華簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議】

近日，漢威科技集團(tuán)股份有限公司（下稱“漢威科技集團(tuán)”）董事長(zhǎng)任紅軍率隊(duì)拜訪南京港華燃?xì)庥邢薰荆ㄏ路Q“南京港華”），與南京港華黨委書(shū)記、董事長(zhǎng)朱偉，總經(jīng)理陳耀明等領(lǐng)導(dǎo)進(jìn)行交流座談，并出席雙方戰(zhàn)略合作協(xié)議簽約儀式。

漢威科技集團(tuán)高級(jí)副總裁、智慧城市事業(yè)群總裁劉瑞玲與南京港華黨委副書(shū)記吳海俊代表雙方簽約。根據(jù)協(xié)議，雙方將充分發(fā)揮各自資源領(lǐng)域優(yōu)勢(shì)，在今后的工作中將進(jìn)一步增強(qiáng)聯(lián)動(dòng)，形成切實(shí)有效的溝通交流機(jī)制，開(kāi)展全面合作，通過(guò)發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力推動(dòng)雙方共研共創(chuàng)成果共享，實(shí)現(xiàn)共同發(fā)展。

我國(guó)高度重視燃?xì)獍踩ㄔO(shè)。近年來(lái)不斷出臺(tái)相關(guān)政策、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)，鼓勵(lì)充分運(yùn)用傳感器、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代信息技術(shù)，以新質(zhì)生產(chǎn)力不斷提升信息化水平和本質(zhì)安全水平，保障燃?xì)獍踩\(yùn)行。

【曙光傳感器事業(yè)部黨支部榮獲“北京市國(guó)資委系統(tǒng)先進(jìn)基層黨組織”榮譽(yù)稱號(hào)】

近日，航空工業(yè)曙光傳感器事業(yè)部黨支部榮獲“北京市國(guó)資委系統(tǒng)先進(jìn)基層黨組織”榮譽(yù)稱號(hào)。該黨支部集智攻關(guān)國(guó)家重點(diǎn)科研項(xiàng)目，在微電機(jī)及傳感器領(lǐng)域打造專業(yè)化、規(guī)模化供應(yīng)商，服務(wù)于航空航天裝備。

近年來(lái)，傳感器事業(yè)部深化基層改革、提升科技創(chuàng)新，在2019～2023年期間科研項(xiàng)目數(shù)量大幅提升，黨員引領(lǐng)帶動(dòng)職工高質(zhì)量完成多項(xiàng)型號(hào)產(chǎn)品研制任務(wù)，發(fā)明專利及實(shí)用新型等創(chuàng)新知識(shí)產(chǎn)權(quán)不斷增加，同時(shí)榮獲中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)、三等獎(jiǎng)等獎(jiǎng)項(xiàng)。

審核編輯 黃宇