冯亮研究员团队提出基于功能化纸基比色传感器的百草枯农残快检新策略

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近日，我所化学传感器研究组（106组）冯亮研究员团队在纸基光化学传感器的信号放大研发中取得新进展。团队构建了新型介孔二氧化硅功能化纸基传感器，通过柱芳烃超分子识别系统，实现了农药百草枯的高效捕获和分析。该工作为纸基光化学传感器痕量食品安全危害因子快速筛查技术的产业化应用提供了新的思路。
　　纸基光化学传感器基于其成本低、便携、操作简单等优点，在痕量食品安全危害因子的实际检测方面具有广阔的应用前景。然而，传统纸基光化学传感器由于缺少合适的信号放大技术，检测灵敏度相对较低，难以实现低丰度目标物检测。本工作中，团队通过原位生长二氧化硅颗粒，在纸纤维表面构建了大量介孔通道，提高了比表面积，同时限制了目标物扩散，进而提升了结合效率，有效提高了纸基传感器的检测灵敏度。

　　冯亮团队长期致力于传感器敏感膜的表界面调控及分析物分子的高效捕获研究，在纸基传感器快速检测方面进行了深入探究并部分取得了产业化应用：通过蛋白功能化修饰的纸基对荧光信号的生物正交富集，实现对病毒核酸阴阳性的快速区分（Anal. Chem.，2022）；通过静电吸附作用固载显色底物，在纸纤维表面形成敏感薄膜，基于酶介导过氧化氢显色实现赭曲霉毒素的可视化检测（Anal. Chem.，2022；Biosens. Bioelectron.，2021）；通过化学交联方式在纸纤维表面构建硅胶溶胶凝胶微孔通道，实现农药残留的微量检测（Food Chem.，2022；Sens. Actuators B: Chem.，2023）等。
　　相关研究成果以“Novel Paraquat Detection Strategy Enabled by Carboxylatopillar[5]arene Confined in Nanochannels on a Paper-Based Sensor”为题，发表在《分析化学》（Analytical Chemistry）上。该工作的第一作者是我所106组博士研究生王枫雅。上述工作得到中科院科研装备研制等项目的资助。（文/图 王枫雅）
　　文章链接：https://doi.org/10.1021/acs.analchem.2c04586
       文章来源：大连化物所
        冯亮 ，中科院大连化学物理研究所仪器分析化学研究室主任，理化测试中心主任，化学传感器研究组组长，研究员，博士生导师。曾在美国伊利诺伊大学香槟分校深造五年，分别师从诺贝尔奖得主P. C. Lauterbur教授和K. S. Suslick教授，长期致力于环境污染物快速筛查检测方面的基础及应用研究，在相关传感器的研制，设备的搭建等方面有着深厚的积累。先后以第一作者及通讯作者在国际核心期刊 Nature Chemistry, J. Am. Chem. Soc., Anal. Chem., Chem. Commun., Chem. Eur. J.等上发表SCI论文50余篇，总引千余次，授权美国专利 1项，申请国内专利67项，授权19项。获得辽宁省百千万人才工程百层次，沈阳分院第三届“优秀青年科技人才”，辽宁省侨界青年十杰，大连市首批领军后备人才，大连市杰出青年，大连化物所张大煜优秀学者，优秀共产党员，青年优秀冠名奖等多项荣誉称号。