《高通量自动化样品前处理系统关键技术及产业化应用》

完整的样品分析过程大致包括样品采集与制备、样品分解与净化、分析测定、数据处理和报告结果等环节。但对于分析工作者而言,主要耗费大量精力在样品分解和净化环节,即将待测原始样品处理成可进行仪器分析的状态(多数情况是溶液状态)。在样品检测分析过程中,样品的前处理是整个分析工作的关键步骤,也是后续分析误差的主要根源,对分析方法的准确度、精密度、检测限、重现性都有直接的影响。传统的样品前处理技术高耗时(占整个分析过程总时长的60%以上),且污染大、危害操作人员的身体健康。与终端检测仪器的高、精、尖相比,前处理技术发展明显滞后,甚至成为分析技术的"瓶颈"。随着分析技术的进步及计算机技术的发展,对样品前处理的要求越来越高。

该项目基于分析需求,应用微波消解基本原理,通过独立开发多芯集成光纤及双光束全罐红外测温应用技术、双磁控管变频控制技术,高温扩散硅直接测压系统,设计独特的炉门内衬及密封结构,开发出高通量自动化样品前处理系统,并通过云服务平台实现集团客户数据交互、协同办公和异地监控运维。其主要技术指标如下:

温度控制:测量范围:(100-230)℃,最大允许误差极限:±2℃;压力测控:测量范围:(0-6)MPa,最大允许误差极限:±0.1MPa;微波泄露功率密度:离炉表面5cm之内测量,微波泄露功率密度≤0.5mV/cm2;微波输出功率:微波输出功率对额定微波输出功率的偏差≤15%。

该项目已申请专利30余项,已获得发明专利授权6项,实用新型专利授权18项,软件著作权4项;同时,项目完成单位上海新仪微波化学科技有限公司作为主要起草单位,参与了国家标准GB/T 26814-2011微波消解装置的制定工作。

项目产品通过上海计量测试技术研究院的检测,各项指标均符合设计要求及国家相关标准要求;用户使用情况反映良好。近年来,随着环境监测及食品安全监管力度增强,许多科研、监测机构纷纷加大采购力度,市场需求还在持续增长。国内微波消解仪市场规模在6-7亿元左右,市场销量在4000-5000台/年,市场年增长率超过15%。而中国高端微波消解仪大部分为进口,国产品牌占比在30%-35%,且以中低端为主,项目产品替代进口方面有着极大的优势,市场潜力巨大。

高通量自动化样品前处理系统作为一类相对独立的分析相关设备,已形成了可观的产业规模,应用领域也非常广,包括食品安全、环境监测、质检、商检、疾控、科研等许多关键行业和领域。该项目产品已被北京大学、中国检验检疫科学研究院、山东省食品发酵工业研究设计院、山东省水利科学研究院、中国标准化研究院等机构等广泛采用。合并报表表明,完成单位2018年度实现主营业务收入20454万元,净利润2575余万元,经济效益带动十分明显。

产品的应用将带动下游食品、药品企业及质检机构检测技术精确度的提升,从而进一步提高相关行业的技术标准,保障食品、药品的安全性;项目产品的产业化实施,拓展延伸了企业产业链,增加就业岗位,带动地区劳动就业,增加居民收入,社会效益显著。

成果说明

项目产品具有质量稳定、价格优势明显、供货周期短、售后服务跟进块等优势,产品自推广以来,深受客户好评。各项性能指标均可与进口产品媲美,可完全替代进口。目前,该仪器已全面供应国内著名的食品企业、各地大专院校、各地政府检测检疫机构及第三方检测单位。 (1)山东省农业科学研究院农业质量标准与检测技术研究所针对目前中药中重金属问题及毒胶囊事件引发的空心胶囊检测需求巨大。常用测定微量元素的方法有AAS、ICP等,但在测定中会受到样品中未消解完全的有机质的影响。传统消解手段往往达不到相应的温度,样品无法完全消解。项目

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