近日，食品与生物工程学院王楠老师在食品领域TOP期刊《Food Chemistry》(Q1，IF: 9.8)发表题为“Development of a Novel Benzothiazole-Based Fluorescent and Gel-Based Sensor with Enhanced Visual Discrimination and Stability”的研究论文。王楠老师为论文第一作者，理学院王周玉教授为本论文通讯作者，西华大学为本论文唯一完成单位。
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全球生活水平的提升，进一步加剧了公众对食品安全的关注，也推动了市场对先进检测方法的迫切需求。有效的食品检测需依托技术创新，满足高精度、流程快速、结果直观、适应多样化环境等多方面要求，从而确保检测结果的准确性。其中，可视化技术的引入让检测结果更易直接解读，检测稳定性的提升保障了数据的可靠性与可重复性，便携式设备的发展则实现了现场快速检测的目标。因此，食品检测领域的核心需求已明确为开发兼具可视化、高辨识度、稳定性与便携性的检测技术。
反应性小分子荧光探针可与生物标志物选择性结合，并引发可测量的荧光变化，进而实现精准的食品检测。这类探针具有高度可调的结构，能够在可见光至近红外光谱范围内灵活调控发射波长；经优化的设计还能进一步提升检测灵敏度，以出色的适配性满足多样化的检测场景需求。除可视化功能外，市场对稳定、便携式检测技术的需求也在持续增长，凝胶基柔性传感器正是这一领域的关键工具。其独特的三维网络结构能为传感分子提供理想的溶剂环境，既有效克服了传统传感纸的局限性，又充分保障了检测灵敏度。与溶液型有机/无机传感器相比，通过定制化制备方法与网络结构设计，这类凝胶传感器在稳定性、形状适应性和便携性上均实现了显著提升，具备重要的实际应用价值与研究意义。
Figure 1. The design strategies and the sensing advantages of BTPC-Ta and PD@Ta.
Figure 2. (a) Fluorescent emission of BTPC-Ta solution over different concentrations of spermine (A2); (b) Fluorescent emission of BTPC-Ta solution over different concentrations of cadaverine (A5); (c) LOD extracted from (a); (d) LOD extracted from (b). [BTPC-Ta] = [A1, A2, A3, A4, A5] = 50 μΜ; solvent: HPLC DMSO. (e) Fluorescence spectra of BTPC-Ta (10 μΜ) in the presence of spermine and cadaverine and various analytes: K+, Na+, Mg2+, NO3-, NO2-, Br-, SO32-, SO42-, cysteine (Cys), serine, histidine, tryptophan, leucine, spermine and cadaverine (10 μM). (f) Histogram of fluorescence (F525 nm) shown in (e); Inset: photographs of BTPC-Ta in the presence of spermine and cadaverine and various analytes were recorded under 365 nm.
鉴于此，本研究针对食品检测领域对“可视化、稳定性、便携性”的迫切需求，以苯并噻唑为核心骨架，通过创新设计与精准波长调控，成功开发出一种高灵敏度荧光传感器BTPC-Ta。该传感器对食品腐败过程中释放的生物胺具有超高灵敏度响应（检测限低至0.1 nM），不仅能实现肉眼易分辨的明显颜色变化（从红色转变为蓝色），还被进一步整合至稳定的凝胶传感器PD@Ta中。通过实际应用验证，该技术已实现对鲜虾、鸡肉等多种实际样本腐败过程的高效可视化监测，为食品安全检测提供了一种新型、稳定且实用的解决方案。
Figure 3. (a) Gelation process of PD@Ta; (b) Comparison of the morphology of PD@Ta after 30 days of storage at room temperature; (c) Fluorescence photos of the gel sensor PD@Ta monitoring the spoilage process of shrimp at 25℃; (d) The time-dependent curve of the R/B ratio for TVB-N and PD@Ta gel; (e) Mass changes of PD@Ta over 30 days, with inset images showing SEM cross sectional images of PD@Ta on day 0 and day 30.
