2025年12月4日，北京工商大学刘慧琳教授在国际顶级期刊《Journal of Advanced Research》（Q1，中科院1区Top，IF=13）发表题为“Aromatic short peptide-metal nanoassemblies in smart hydrogel sensors for real-time food freshness monitoring”的最新研究性论文。

该研究成功开发出一种基于短肽自组装的智能水凝胶数字传感器（HDS），解决了传统食品新鲜度检测方法操作复杂、耗时久、难以现场应用的痛点，为食品供应链全链条新鲜度监测提供了全新解决方案。论文获得国家自然科学基金（32272413）和国家重点研发计划（2024YFD2100700）的联合资助。

主要结论

高性能荧光探针的构建： 制备的B-PSAs表现出明亮的蓝色荧光，量子产率高达63%，且在生物胺存在下表现出选择性猝灭（检测限：0.784-3.752 ppm，响应时间 < 60秒）

智能水凝胶传感器的可视化与定量： 开发的HDS在暴露于生物胺时显示出明显的“白色到红色”的荧光颜色转变，能够覆盖国家标准中的所有新鲜度等级，并通过智能手机RGB分析实现定量检测

实际样品检测的准确性与低成本： 在肉类样品（虾）的实时验证中，HDS系统与标准TVBN测定法显示出极强的相关性（Pearson系数：0.97），且检测成本极低（单次测试约2.05元人民币），速度比传统凯氏定氮法快12倍

挑战和展望

未来将进一步优化传感器性能，开发集成微型 UV LED 的智能手机一体化检测设备，提升消费者使用便捷性。同时拓展传感器在肉类、海鲜、果蔬等多种食品基质中的适用性，完善信号标准化体系，推动其在智能包装、冷链物流、商超零售等领域的产业化应用，为减少食品浪费、保障食品安全提供技术支撑。

图文赏析

图1. BFPms1整体结构

图2. B-PSAs@R-CDs-PVP水凝胶复合物的开发示意图及生物胺诱导的荧光颜色转变（白变红）策略；

图3. 制备的水凝胶数字传感器在不同浓度生物胺下的荧光光谱、荧光图像及R/B值变化；

图4. (a) 制备的HDS在肉制品新鲜度监测中的应用示意图；(b) 用于监测不同温度下储存虾新鲜度的HDS照片；(c) 和 (d) 分别为在 25°C、4°C 和 -20°C 下储存不同时间的虾的 RGB 值 (c) 和总挥发性盐基氮（TVBN）值 (d) 的变化。；(e) 虾样品中R/B值与TVBN值之间的线性关系图 。

刘慧琳（通讯作者），教授，博士生导师。

北京工商大学食品与健康学院教授，中国自然资源学会食物资源专业委员会副主任委员。获国家自然科学基金优秀青年科学基金项目。主要致力于食品质量安全快速检测、功能性纳米材料的合成、食品安全控制及其在食品分析中的应用研究。