近日，中國科學院大連化學物理研究所化學傳感器研究組研究員馮亮團隊在紙基光化學傳感器的信號放大研發(fā)中取得新進展。團隊構建了新型介孔二氧化硅功能化紙基傳感器，通過柱芳烴超分子識別系統(tǒng)，實現(xiàn)了農(nóng)藥百草枯的高效捕獲和分析。該工作為紙基光化學傳感器痕量食品安全危害因子快速篩查技術的產(chǎn)業(yè)化應用提供了新的思路。
大連化物所提出基于功能化紙基比色傳感器的百草枯農(nóng)殘快檢新策略
紙基光化學傳感器基于其成本低、便攜、操作簡單等優(yōu)點，在痕量食品安全危害因子的實際檢測方面具有廣闊的應用前景。然而，傳統(tǒng)紙基光化學傳感器由于缺少合適的信號放大技術，檢測靈敏度相對較低，難以實現(xiàn)低豐度目標物檢測。本工作中，團隊通過原位生長二氧化硅顆粒，在紙纖維表面構建了大量介孔通道，提高了比表面積，同時限制了目標物擴散，進而提升了結合效率，有效提高了紙基傳感器的檢測靈敏度。
馮亮團隊長期致力于傳感器敏感膜的表界面調(diào)控及分析物分子的高效捕獲研究，在紙基傳感器快速檢測方面進行了深入探究并部分取得了產(chǎn)業(yè)化應用：通過蛋白功能化修飾的紙基對熒光信號的生物正交富集，實現(xiàn)對病毒核酸陰陽性的快速區(qū)分（Anal. Chem.，2022）；通過靜電吸附作用固載顯色底物，在紙纖維表面形成敏感薄膜，基于酶介導過氧化氫顯色實現(xiàn)赭曲霉毒素的可視化檢測（Anal. Chem.，2022；Biosens. Bioelectron.，2021）；通過化學交聯(lián)方式在紙纖維表面構建硅膠溶膠凝膠微孔通道，實現(xiàn)農(nóng)藥殘留的微量檢測（Food Chem.，2022；Sens. Actuators B: Chem.，2023）等。
相關研究成果以“Novel Paraquat Detection Strategy Enabled by Carboxylatopillar[5]arene Confined in Nanochannels on a Paper-Based Sensor”為題，發(fā)表在《分析化學》（Analytical Chemistry）上。該工作的第一作者是大連化物所博士研究生王楓雅。上述工作得到中科院科研裝備研制等項目的資助。
