近日，青島農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院吳昊教授課題組在國(guó)際權(quán)威期刊《Advanced Composites and Hybrid Materials》（中國(guó)科學(xué)院一區(qū)TOP期刊，影響因子23.2）發(fā)表了題為“Smart fluorescent bio-inks for DIW 3D printing: real-time food freshness sensors with dual-channel pH sensitivity”的重要研究論文。課題組基于直接墨水書(shū)寫(xiě)（DIW）三維打印技術(shù)，成功構(gòu)建了一種具有雙通道pH敏感性和可視化變色功能的實(shí)時(shí)食品新鮮度傳感器，實(shí)現(xiàn)將多功能雙通道熒光探針與先進(jìn)3D打印技術(shù)深度融合應(yīng)用于食品安全監(jiān)測(cè)，為食品品質(zhì)的非破壞性、實(shí)時(shí)監(jiān)控提供了可持續(xù)創(chuàng)新解決方案。

在《“十四五”全國(guó)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全提升規(guī)劃》提出全面提升農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全水平、保障“舌尖上的安全”背景下，推動(dòng)食品安全監(jiān)管模式從“事后監(jiān)督”向“事前預(yù)防”轉(zhuǎn)變，已成為食品智能指示領(lǐng)域的前沿議題。然而，目前大多數(shù)現(xiàn)有智能標(biāo)簽普遍存在局限性，它們往往是針對(duì)特定食品類(lèi)別量身定制，這極大地限制了其通用性和廣泛應(yīng)用。特別是在易腐食品的流通和消費(fèi)環(huán)節(jié)，缺乏能夠快速、準(zhǔn)確、且適用于多種食品的普適性實(shí)時(shí)檢測(cè)解決方案。如何突破傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)手段的瓶頸，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同類(lèi)型食品腐敗過(guò)程的精準(zhǔn)識(shí)別和預(yù)警，成為食品安全領(lǐng)域亟待解決的挑戰(zhàn)。

為攻克這一難題，研究課題組設(shè)計(jì)并成功制備了一種多功能雙通道熒光探針（SiO2-FITC/Ru(phen)32+），通過(guò)協(xié)同摻雜FITC和Ru(phen)32+兩種熒光分子于SiO2納米顆粒中。該探針被集成到具有剪切稀化特性的三元生物墨水體系中，利用DIW三維打印技術(shù)，精準(zhǔn)構(gòu)建出具備可調(diào)控孔隙結(jié)構(gòu)的智能標(biāo)簽。結(jié)果表明，該標(biāo)簽對(duì)食品腐敗過(guò)程中產(chǎn)生的氨氣和二氧化碳等氣體具有優(yōu)越的檢測(cè)性能，響應(yīng)迅速且檢測(cè)范圍廣，可適用于水產(chǎn)品、肉制品、水果、蔬菜、食用菌多種類(lèi)型食品的新鮮度監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)“一標(biāo)多用”。

青島農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院2024級(jí)碩士研究生薛文慧為論文的第一作者，吳昊教授和朱俊向副教授為論文共同通訊作者。該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、山東省自然科學(xué)基金和山東省海洋科技成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化中心（創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)共同體）“揭榜掛帥”項(xiàng)目的資助支持。

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https://link.springer.com/article/10.1007/s42114-025-01322-0