细胞的活动高度依赖于活性氧(ROS)信号分子，其中超氧阴离子(O₂^•−)和过氧化氢(H₂O₂)共同调节细胞凋亡和氧化应激等生物学过程，实现O₂^•−和H₂O₂的同时鉴定具有重要意义，但在复杂环境下同时检测活细胞释放的O₂^•−和H₂O₂仍面临较大挑战。

近日，我院生化传感团队李长明/郭春显教授团队最新研究成果发表在传感领域知名期刊ACS Sensors (IF=9.618)上，相关成果题目为“Interfacial Regulation of ZIF-67 on Bacteria to Generate Bifunctional Sensing Material on Chip for Qualifying Cell-Released Reactive Oxygen Species”。史转转博士为第一作者，郭春显、李长明教授为通讯作者，我校为第一通讯单位。

该研究成果从分子传感界面定向构筑的角度出发，设计合成了一种双功能仿生酶传感材料，通过界面调节ZIF-67对细菌的原位修饰获得了钴纳米颗粒/氮掺杂多孔碳纳米棒(Co/N-doped CNRs) 定向构筑了双功能分子传感界面。进一步，基于印刷技术构建了电化学传感芯片实现了对细胞释放O₂^•−和H₂O₂的同时检测。Co/N-doped CNRs具有独特的多孔结构和显著增大的比表面积，其中Co纳米颗粒提供了丰富的活性位点。利用双功能Co/N-doped CNRs制备电化学传感芯片，其响应时间短(O₂^•−为0.5 s, H₂O₂为1.9 s)，检出限低(O₂^•−为0.69 nM, H₂O₂为2.25 μM)，灵敏度高(O₂^•−为792.30 μA·μM⁻¹·cm⁻², H₂O₂为153.91 μA·mM⁻¹·cm⁻²)，优于目前报道的双功能仿生酶。

该工作的开展获得了国家重点研发计划（2021YFA0910403）、国家自然科学基金面上项目（NO.21972102）等支持。