石墨烯生物传感器开启食品安全检测新纪元

在食品安全问题日益受到关注的当下，一项突破性技术正悄然改变着致病菌检测的传统模式。广东省农业科学院农业质量标准与监测技术研究所联合浙江大学科研团队，成功研制出基于超表面-石墨烯异质结构的太赫兹微流控生物传感器，为大肠杆菌DNA检测提供了全新解决方案。

这项创新技术的核心在于巧妙融合了金属孔阵列与单层石墨烯的独特性能。研究人员通过精密设计，将这两种材料集成到太赫兹微流控器件中，构建出具有信号增强功能的检测平台。当目标DNA分子与传感器接触时，石墨烯表面的电子特性会发生特异性改变，这种微弱的电学信号通过金属超表面的等离子体共振效应被显著放大，最终转化为可检测的光学响应。这种生物-电-光多重信号转换机制，使得检测过程既保持了高度特异性，又实现了令人满意的灵敏度。

传统检测方法往往需要复杂的样品处理和标记步骤，而这项新技术最大的突破在于实现了完全无标记检测。省去了繁琐的荧光标记或酶标记过程，不仅简化了操作流程，更将检测时间大幅缩短。在实际应用中，这种优势显得尤为重要——面对突发食品安全事件时，快速获取准确检测结果是采取有效应对措施的前提条件。

从技术层面来看，该研究解决了太赫兹传感领域长期存在的两大难题。一方面，通过石墨烯与金属超表面的协同作用，有效提升了检测灵敏度；另一方面，独特的器件设计克服了极性溶液对太赫兹信号的干扰问题，使在复杂基质中进行直接检测成为可能。这些突破不仅对大肠杆菌检测具有重要意义，更为太赫兹传感技术在更广阔领域的应用铺平了道路。

食品安全领域专家指出，致病性大肠杆菌O157:H7是引发食源性疾病的重要病原体之一，其引发的感染症状可能从轻度腹泻发展到危及生命的溶血性尿毒综合征。在我国历年食物中毒事件统计中，细菌性污染导致的病例始终占据首位。因此，发展快速准确的检测技术具有重大的公共卫生意义。

这项研究成果的应用前景十分广阔。在农产品质量安全监测、食品加工过程控制、餐饮卫生监管等领域，这种新型传感器都能发挥重要作用。未来通过进一步优化，该技术有望拓展至其他食源性致病菌的检测，如沙门氏菌、志贺氏菌等，为构建全面的食品安全防护网络提供技术支持。

从长远来看，这种融合了纳米材料与太赫兹技术的创新方法，不仅为食品安全检测提供了新工具，更展示了交叉学科研究的巨大潜力。随着技术的不断完善和成本的逐步降低，这类高性能生物传感器或将从实验室走向市场，最终惠及普通消费者。

这项由广东质标所与浙江大学合作完成的研究，体现了产学研协同创新的价值。其成果既解决了实际应用中的迫切需求，又推动了基础研究的进步，为我国食品安全科技创新树立了典范。在保障人民群众"舌尖上的安全"这一重大民生课题上，这样的技术进步无疑具有深远意义。