中国科学院兰州化学物理研究所邱洪灯研究员带领的手性分离与微纳分析课题组通过部分燃烧法制备了磁性多孔石墨烯（MNPG）复合材料。MNPG复合材料具有类氧化物酶的性质，可将硫胺素氧化为脱氢硫胺素，基于还原型谷胱甘肽（GSH）对该氧化过程的抑制作用，建立了一种选择性荧光检测GSH的新方法（Analytical Chemistry, 2019, 91, 5004-5010）。

 

 

　　

 图1. 基于MNPG检测GSH的示意图

 

　　此外，利用类似原理制备出多孔石墨烯/氧化亚铜复合材料及其单一成分。研究表明，多孔石墨烯/氧化亚铜复合材料具有显著的类过氧化物酶活性，能够催化双氧水氧化鲁米诺产生强烈的化学发光。但在还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADH）存在的情况下，体系的化学发光强度会受到明显的抑制，据此可以实现血液及细胞裂解液中NADH的化学发光检测（Sensors and Actuators B: Chemical, 2019, 290, 15-22）。

 

 

  

图2. 多孔石墨烯/氧化亚铜复合材料及其单一成分的制备示意图及相应的电镜表征（左），基于多孔石墨烯/氧化亚铜复合材料的化学发光传感策略检测NADH的示意图（右）

　　其次，基于共价有机纳米球（CON）优异的光学性质，结合酪氨酸酶及酪氨酸，构建了一种基于荧光共振能量转移的非标记、超灵敏、高选择性的荧光纳米传感策略用于血样中酪氨酸酶（TYR）的高灵敏检测以及抑制剂的快速筛选。（Sensors & Actuators: B. Chemical,2019, DOI: 10.1016/j.snb.2019.127386.）

　　

　   

图3. 亚胺键连接的CONs的合成示意图及对应的电镜表征（左），基于CONs的荧光传感器用于TYR检测及其抑制剂的定量筛选（右）

 

 

　　最后，我们课题组还在传感方面撰写综述两篇。1、总结了荧光光谱法检测碱性磷酸酶（ALP）的最新进展和基本原理，并比较了不同荧光检测模式检测ALP的优缺点。讨论了基于新材料和ALP之间的相互作用关系设计检测机理是有效检测ALP的关键并对其发展前景进行了展望。综述发表在Biosensors and Bioelectronics, 2020, 148, 111811。2、总结了基于纳米材料的化学发光共振能量转移（CRET）的最新研究进展，主要涉及CRET在小分子/大分子检测，免疫分析，生物成像和光动力治疗等方面。重点介绍了基于纳米材料的CRET的设计策略。此外，还讨论了基于纳米材料的CRET的挑战和未来前景。该综述可能对基于纳米材料的CRET在生命科学领域的进一步开发提供指导。综述文章发表在Trends in Analytical Chemistry,2020, 122, 115747。

 

 

 

　　以上工作得到了国家自然科学基金、中科院“西部之光”项目、甘肃省自然科学基金和兰州化物所“一三五”战略规划重点培育项目的资助。