中国地大(武汉)夏帆/李辉/李少光团队: >6000次扫描高达92%信号保持率
- 2026-09-26 22:58:30
研究内容
近日，中国地质大学（武汉）夏帆 / 李辉 / 李少光 教授团队，联合英国兰卡斯特大学 (Lancaster University) Colin Lambert 教授，共同提出了一种基于 Au–C≡C（金-炔基）锚定化学的全新界面设计策略。
研究团队系统比较了 Au–C≡C 与常规 Au–S 锚定界面在全血及活体环境下的性能。实验表明，采用炔基锚定的传感器在连续 72 小时（>6000 次扫描）的全血测试中，信号保持率高达 92%，而传统硫醇传感器信号损失超过 60%。通过密度泛函理论 (DFT) 计算，团队揭示了 Au–C≡C 键具有更强的吸附能 (-3.66 eV vs. -2.32 eV) 和更高的电荷转移效率，从而从原子层面解释了其优异稳定性的来源。
进一步，研究团队将 Au–C≡C 锚定策略应用于万古霉素、卡那霉素和多柔比星三种药物的实时检测。在大鼠颈静脉植入模型中，炔基锚定传感器实现了超过 8 小时的稳定信号输出，并成功捕获了药物的体内药代动力学过程（如消除半衰期）。此外，通过调控自组装单分子层的末端基团（如引入两性离子或带电基团），可进一步优化传感器的抗污能力、电子转移速率和特异性。
这项工作为开发长期植入式、高可靠的连续监测设备提供了通用的界面化学解决方案。该成果以“A robust Au-C≡C anchoring group greatly improves the signal stability of electrochemical aptamer-based sensors for in vivo measurements” (《Au-C≡C 锚定基团大幅提升电化学适配体传感器体内监测稳定性》) 为题，发表在英国皇家化学会期刊 Chemical Science#ChemSci 上。
A robust Au–CC anchoring group greatly improves the signal stability of electrochemical aptamer-based sensors for in vivo measurements Wanxue Zhang, Bandar Alsuwayni, Jiamei Liu, Qingqing Wu, Ziyin Mei, Songjun Hou, Zishuo Zhang, Xuewei Du, Suyan Yi, Shaoguang Li*, Colin Lambert*, Hui Li*, Fan Xia Chem. Sci., 2026 https://doi.org/10.1039/D6SC02701F
张腕雪
本文第一作者，中国地质大学（武汉）材料与化学学院博士研究生，研究兴趣围绕生物电化学传感器用于复杂生命体系分析检测应用。
李辉
本文通讯作者，中国地质大学（武汉）材料与化学学院教授、博士生导师。国家自然科学基金青年基金（B 类，原国家优青）获得者，获湖北省“百人计划”青年学者计划支持，欧盟“玛丽• 居里”学者。担任《Scientific report》编辑，《Journal of Analysis and Testing》青年编委，《Molecules》客座编辑等。长期致力于开发强鲁棒性功能核酸型电化学生物传感器，针对其在临床样本分析检测所面临的测试体系环境复杂、探针分子种类匮乏以及器件批间差异性大等挑战，提出了“抗污染”自组装膜的界面修饰、新型探针分子设计开发以及“双频率测试/拟合”免校准策略，建立了复杂体系电化学分析新方法。共发表 SCI 论文 50 余篇，SCI 总他引 3000 余次，授权美国专利 2 项，中国专利 8 项。
李少光
本文共同通讯作者，中国地质大学（武汉）研究员，博士生导师。长期从事生物功能材料与电化学生物传感等领域的研究工作，在传感界面修饰、核酸纳米组装及其生命大健康的应用等方面开展了一系列工作。目前，在 Chem. Rev., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Chem. Sci. 等国际权威期刊发表论文 50 余篇，授权中国发明专利 6 项，主持国家自然科学基金面上项目、青年项目等，在无创体液检测大健康研究产业化转化方面取得重要突破。
期刊简介
rsc.li/chemical-science
Chem. Sci.
| 7.5分 | |
| 7.9分 | |
| Q1 | |
| 12.6分 | |
| 33 |
Chemical Science 是涵盖化学科学各领域的跨学科综合性期刊，也是英国皇家化学会的旗舰期刊。所发表的论文不仅要在相应的领域内具有重大意义，而且还应能引起化学科学其它领域的读者的广泛兴趣。所发表的论文应包含重大进展、概念上的创新与进步或者是对领域发展的真知灼见。发文范围包括但不限于有机化学、无机化学、物理化学、材料科学、纳米科学、催化、化学生物学、分析化学、超分子化学、理论化学、计算化学、绿色化学、能源与环境化学等。
Editor-in-Chief
Andrew Cooper🇬🇧 利物浦大学
Associate editors
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