UPE信号微弱、背景噪声极低,近年来,受益于光电倍增管(PMT)、电子倍增CCD相机等普及,UPE信号逐渐实现稳定捕获和空间成像,进而在植物研究、材料科学、食品检测、生物医学、农业生产、环境保护等领域展现出广阔应用前景。
化学诱导超弱光子发射(UPE)是一种通过化学手段或氧化反应条件下激发生物体或材料发出极微弱光子信号的检测技术。超弱光子发射又称生物光子发射,是指生物系统(包括细菌、真菌、萌发种子、完整植物、动物组织培养)自发发射极低水平的光,其光强极弱,通常为10-103光子/秒/平方厘米,光谱覆盖紫外至近红外。
在植物研究领域,UPE是植物生命活动中最具生物学信息价值的光学信号之一,其能够反映光合作用中心的能量转换效率、应激反应引发的自由基代谢、细胞损伤程度等,可用于评估植物逆境胁迫或健康状态、植物生理学研究、生物育种等。
根据新思界产业研究中心发布的
《2026-2030年中国化学诱导超弱光子发射(UPE)行业市场供需现状及发展趋势预测报告》显示,在材料科学领域,在热、氧、光等因素作用下,高分子材料会发生氧化降解,分子链断裂过程中会伴随微弱光子发射,通过检测UPE信号强度的变化,可以评估材料的老化进程或评估抗氧化剂效能。
在标准制定上,国际标准化组织于2022年正式发布ISO 4765:2022《化学诱导超弱光子发射(UPE) 一种高分子材料降解测量分析方法》,2025年9月国家标准委正式下达《塑料 降解测量分析方法 化学诱导超弱光子发射法(UPE)》(计划号20254763-T-606),该标准在在技术内容上与ISO 4765:2022国际标准一致,项目周期12个月。
2025年10月,标准编制工作组召开会议将计划名称更改为《塑料 降解测量分析方法 化学诱导超弱光子发射(UPE)》,2025年12月形成标准征求意见稿,起草单位包括松山湖材料实验室、广州合成材料研究有限公司、嘉瑞科技有限公司等,其中松山湖材料实验室为标准牵头单位,负责试验设备的搭建与完善,并进行了前期试验验证和数据采集。
新思界
行业分析人士表示,UPE领域研究在持续深入,我国相关研究单位包括中科院生物物理研究所、浙江大学、浙江农林大学、中科院长春应用化学研究所、松山湖材料实验室、西北工业大学等。随着研究深入、相关标准完善、设备检测灵敏度提升,UPE技术有望成为材料早期老化预警的重要手段。
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