近日，化学与环境工程学院李传平团队在“光电纳米传感与智能便携分析”领域取得重要进展，在国际知名期刊Small（影响因子：13.0）上发表了题为“Ultrasensitive Electrochemiluminescence Biosensor with ZIF-67@MXene as an Efficient Co-Reaction Accelerator and Plasmonic Nanozyme as a Smart Signal Amplification Probe”的研究论文，化学与环境工程学院研究生王晶和洪冉博士为论文共同一作，李传平博士为文章唯一通讯作者。
图1 电化学发光超灵敏检测机理示意图
探索新型电化学发光（ECL）共反应加速剂，构建超灵敏传感检测体系是开发先进ECL传感器的重点研究内容。然而，高效共反应加速剂的设计及增强机制方面的研究仍面临巨大挑战。本文设计开发了一种ZIF-67@MXene纳米片复合材料，其良好的平面导电性和限域微孔道结构使其在鲁米诺-H2O2基ECL体系中实现了显著的电化学发光增强。机理研究表明，由于羟基自由基（·OH）和单重态氧（1O2）在ZIF-67@MXene纳米片上的吸附能较低，在ZIF-67@MXene上可选择性优先生成·OH和1O2，从而使鲁米诺的ECL效率提高830%。通过设计一种新型NH2-MIL-88@Pd纳米酶，该团队构建了一种“on-off”免疫生物传感器，实现了对前列腺特异性抗原的超灵敏检测，其线性检测范围扩大了3个数量级。检出限由1.44 × 10−11提高到9.1 × 10−13 g·mL−1。本研究为肿瘤标志物的超灵敏检测提供了一种新的策略。
图2 便携式多模式传感分析示意图
李传平课题组一直致力于新型便携式智能传感器件及分析化学领域的研究，近期在Analytical Chemistry, 2024, 96, 1336(分析化学领域顶级期刊)、Exploration, 2023, 3, 20220151(国产期刊，首个影响因子＞20) ，Talanta, 2024, 270, 125517 （中国科学院一区TOP期刊）等高质量期刊上连续发表多篇有关智能便携传感及纳米生物分析的研究成果，并被崛步化学、纳米酶等公众号重点报道，该系列研究成果为新型光电纳米生物传感分析的理论探索与应用研究提供了重要的参考价值。
（文/图：王晶，李传平；审核：徐大勇，王宗乾）