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近日，三亿官方官网三亿（中国）_三亿（中国）生命与环境科学学院韩国成教授科研团队硕士研究生陈美娜、李浩、吕嘉淇、赵雨竹、林珍富和刘乃翠在生物传感领域Top期刊《Talanta》和权威期刊《Microchemical Journal》《Journal of The Electrochemical Society》连续发表共6篇高水平SCI论文。其中，《Talanta》在JCR分区Q1，中科院分区2区Top，最新影响因子为6.1；《Microchemical Journal》在JCR分区Q1，中科院分区2区，最新影响因子为5.1；《Journal of The Electrochemical Society》在JCR分区Q2，中科院分区3区，最新影响因子为3.3。
陈美娜以第一作者在Top杂志《Talanta》上发表的SCI论文题为“One-pot preparation of Au-Pt bimetallic single-atom nanozymes with efficient peroxidase-like activity using chitosan and L-tyrosine as carriers for visual and colorimetric detection of quercetin”，其导师韩国成教授为第一通迅作者，三亿官方官网三亿（中国）_三亿（中国）为第一完成单位，三亿官方官网三亿（中国）_三亿（中国）冯小珍高级工程师和加拿大多伦多大学教授Heinz-Bernhard Kraatz为共同通讯作者。该工作采用一锅法合成双金属纳米酶，以壳聚糖（CS）和L-酪氨酸（L-Tyr）作为稳定分散的胶体溶液载体，制备出具有优异过氧化物酶活性的金-铂单原子（Au-Pt SAs）模拟酶。基于CS/L-Tyr/Au-Pt SAs纳米酶构建了比色法，用于检测人血清和橙汁中的槲皮素（QR）。通过SEM、TEM、HAADF-STEM、FT-IR、XRD和XPS技术对合成的双金属纳米酶进行表征，证明CS/L-Tyr/Au-Pt SAs纳米酶的合成成功。由于Au-Pt SAs具有极高催化活性，能有效催化H₂O₂分解产生羟基自由基（·OH），该自由基可氧化无色底物3,3′,5,5′-四甲基联苯胺（TMB）生成蓝色产物（ox-TMB），而加入QR后蓝色产物逐渐消失，表明QR能有效抑制TMB的氧化反应。此外，通过类似物作为干扰剂，验证了纳米酶对QR检测的高选择性。该比色法检测QR的线性范围为0.001~500.0μM，检测限为0.33 nM。该方法成功应用于人血清和橙汁实样中的QR检测，回收率分别为97.95~99.52%和97.18~105.04%，证明其在生物系统中具有重要的实际应用价值。
李浩以第一作者在SCI化学-分析化学期刊《Microchemical Journal》上发表题为“Molecularly imprinted electrochemical sensors for non-enzymatic detection of cholesterol based on carbon-based materials signal amplification”的研究论文，其导师韩国成教授为通讯作者，三亿官方官网三亿（中国）_三亿（中国）为第一完成单位，三亿官方官网三亿（中国）_三亿（中国）冯小珍高级工程师和加拿大多伦多大学教授Heinz-Bernhard Kraatz为共同通讯作者。胆固醇（CHO）在细胞基本生命活动中发挥着至关重要的作用，人体内过高的胆固醇水平会导致动脉粥样硬化。本研究制备了一种CHO分子印迹电化学传感器，通过在玻璃碳电极（GCE）上沉积多壁碳纳米管（MWCNTs）和还原氧化石墨烯（rGO）实现信号放大，继而通过苯酚构建分子印迹膜（MIM）改性，实现了无酶CHO检测体系（MIM/rGO/MWCNTs/GCE）。通过扫描电子显微镜（SEM）和X射线光电子能谱（XPS）等技术表征了材料及MIM的形成。该传感器采用差分脉冲伏安法（DPV）在3.34-100.00μM线性范围内表现优异，检测限（LOD）达1.11μM，灵敏度高达1.613μA·μM⁻¹·cm⁻²。其重现性、稳定性、重复性和选择性均表现良好。将所制备传感器应用于人体血清样本检测，回收率达99.4-100.4%，相对标准偏差（RSD）低于4.17%，证实该CHO电化学传感器在临床检测领域具有应用潜力。
吕嘉淇以第一作者身份在SCI化学-分析化学杂志《Microchemical Journal》上了发表题为“Robust pharmaceutical quality control: Dual CV/DPV validation of rGO/poly caffeic acid sensors for wide-range paracetamol tablet analysis”的研究论文。其导师韩国成教授为通讯作者，三亿官方官网三亿（中国）_三亿（中国）为第一完成单位，三亿官方官网三亿（中国）_三亿（中国）冯小珍高级工程师和加拿大多伦多大学教授Heinz-Bernhard Kraatz为共同通讯作者。扑热息痛（PA）是一种十分常见的镇痛和解热药物，目前大量用于治疗发烧，但其过量服用会导致肝毒性。本研究通过咖啡酸（CA）与还原氧化石墨烯（rGO）修饰的协同作用，制备了rGO/PCA/GCE传感器。通过扫描电子显微镜（SEM）、X射线能量色散能谱（EDS）、X射线光电子能谱（XPS）和电化学表征等方法证实了材料成功修饰到电极表面。本研究采用循环伏安法（CV）和差分脉冲伏安法（DPV）研究了PA在传感器上的电化学行为，结合模拟前线轨道和静电势分析，确定了PA的电氧化过程涉及两个质子和两个电子，生成对苯醌亚胺。CV曲线在1.0 ~ 100.0μmol/L和100.0 ~ 2000.0 μmol/L范围内呈现不同的线性梯度，电流方程为IL=187.096c(mmol/L)+6.917（R2=0.9953）和IH=41.423c (mmol/L)+21.590（R2=0.9970）。DPV测定曲线在1.0 ~ 200.0 μmol/L和200.0 ~ 2000.0 μmol/L范围内也呈现出不同的线性梯度，电流方程为IL=181.5773c (mmol/L)+5.382（R2=0.9961）和IH=53.050c (mmol/L)+ 30.094（R2=0.9927），均表现出良好的线性关系。在实际样品检测中，相对标准偏差（RSD）小于4.63%，误差率小于6.50%。
赵雨竹以第一作者在SCI化学-分析化学杂志《Microchemical Journal》上发表的综述论文题目为“Wearable glucose sensors based on substrate material: A review”。其导师韩国成教授为通讯作者，三亿官方官网三亿（中国）_三亿（中国）为第一完成单位，三亿官方官网三亿（中国）_三亿（中国）冯小珍高级工程师和加拿大多伦多大学教授Heinz-Bernhard Kraatz为共同通讯作者。糖尿病是一种终身慢性疾病，传统的诊断和护理方法往往无法满足现代个性化医疗的需求。柔性电子技术的快速发展为糖尿病管理引入了新的方法，特别是在预测诊断和日常监测方面。汗液葡萄糖传感器作为一种非侵入性血糖监测方法具有巨大的潜力，因为它易于收集的方法及其提供的丰富的生化信息。然而，其选择性、可靠性和误差分析仍然是其临床应用中的主要挑战。可穿戴传感器的发展主要基于研究创新的基体材料和不断优化传感器性能。未来的研究应侧重于创造新材料，如酶和电极材料，这些材料具有高选择性、灵敏度和稳定性。样本采集和处理方法需要改进，例如使用微流体和开发可穿戴的汗液采集设备。此外，需要一个完善的校准曲线和误差分析模型来提高汗液葡萄糖传感器的准确性和可靠性。最后，传感器的设计需要考虑用户的舒适度，并确保长期佩戴的可行性，开发更准确、舒适和安全、可控的汗液刺激技术来解决汗液量不足的问题。未来的研究应基于个人用户需求的个性化传感器定制将改善用户体验，促进个性化医疗的发展。柔性可穿戴电子设备在数字化、智能化和精准医疗领域具有巨大的前景，未来有望在日常健康监测以及疾病的预防、诊断、治疗和康复中发挥关键作用。
林珍富以第一作者在SCI化学-分析化学期刊《Microchemical Journal》上发表题为“Advances in dopamine electrochemical sensors: Properties and application prospects of different modified materials”的综述论文，其导师韩国成教授为通讯作者，三亿官方官网三亿（中国）_三亿（中国）为第一完成单位，三亿官方官网三亿（中国）_三亿（中国）冯小珍高级工程师和加拿大多伦多大学Heinz-Bernhard Kraatz教授为共同通讯作者。多巴胺（DA）作为儿茶酚胺神经递质在人体内起着至关重要的作用，阿尔茨海默病和抑郁症等各种神经系统疾病都与其异常有关。本文回顾总结了DA电化学传感器近五年来的研究现状、发展趋势和应用前景，主要集中在各种改性材料的应用，包括金属/金属氧化物、碳纳米材料、石墨烯及其衍生物、金属/共价有机框架（MOFs/COFs）和核酸适配体等。这些材料通过提高电导率、催化活性、比表面积和电极特异性，显著提高了传感器的灵敏度和选择性。此外，指出未来有必要研究新型纳米复合、开发新的制造方法，并进一步集成到可穿戴设备中，应用于体液中多巴胺的实时检测。实时监测DA浓度可以立即反映个人的情绪波动、压力水平和神经递质活动。通过推进材料设计和可扩展的制造，这些传感器有望在帕金森病、抑郁症和其他多巴胺相关疾病的早期诊断、心理状态监测、疾病治疗和个性化医疗计划定制等方面发挥着至关重要的作用。
刘乃翠以第一作者在SCI杂志《Journal of The Electrochemical Society》上发表的论文题为“Hydroxylated Multi-Walled Carbon Nanotubes and Spherical Zn-MOF Nanoparticles Enable Electrochemical Detection of Trans-Resveratrol”。其导师韩国成教授为通讯作者，三亿官方官网三亿（中国）_三亿（中国）为第一完成单位，三亿官方官网三亿（中国）_三亿（中国）冯小珍高级工程师和加拿大多伦多大学教授Heinz-Bernhard Kraatz为共同通讯作者。反式白藜芦醇（TRA）因其多种药理活性而备受关注。本研究通过在玻碳电极（GCE）上修饰羟基功能化的多壁碳纳米管（MWNTs-OH）与锌基金属有机框架（Zn-MOF）的复合材料，构建了一种用于检测TRA的电化学传感平台Zn-MOF/MWNTs-OH/GCE。利用扫描电子显微镜、能量色散X射线光谱、X射线光电子能谱和X射线衍射等技术对材料的结构与组成进行了表征。结果表明，Zn-MOF/MWNTs-OH/GCE对TRA表现出优异的电化学响应，其线性检测范围为1.00–600.00μM，检测限为0.32μM。此外，该检测平台还具有良好的重现性、稳定性和选择性。在葡萄皮样品检测中，回收率介于98.48%至105.19%之间，相对标准偏差（RSD）小于4.62%，并通过荧光法验证了结果的准确性。
原文链接：
[1]M.-N. Chen, Y.-Q. Ge, Y.-Z. Zhao, Z.-F. Lin, H. Li, N.-C. Liu, Z.Chen,G.-C. Han*, X.-Z. Feng, H.-B. Kraatz, One-pot preparation of Au-Pt bimetallic single-atom nanozymes with efficient peroxidase-like activity using chitosan and L-tyrosine as carriers for visual and colorimetric detection of quercetin,Talanta297 (2026) 128797.https://doi.org/10.1016/j.talanta.2025.128797.
[2]H.Li, Q.Zhao, Y.-Q.Ge, Z. Chen,G.-C. Han*, X.-Z. Feng, H.-B. Kraatz, Molecularly imprinted electrochemical sensors for non-enzymatic detection of cholesterol based on carbon-based materials signal amplification,Microchemical Journal 218(2025)115387.https://doi.org/10.1016/j.microc.2025.115387.
[3]J.-Q. Lyu, Y.-T. Xue, H.-T. Hu,Z. Chen,G.-C. Han*, X.-Z. Feng, H.-B. Kraatz,Robust pharmaceutical quality control: Dual CV/DPV validation of rGO/poly caffeic acid sensors for wide-range paracetamol tablet analysis, Microchemical Journal 216 (2025) 114577.https://doi.org/10.1016/J.MICROC.2025.114577.
[4]Y.-Z. Zhao, N.-C. Liu, M. Rustem,G.-C. Han*, X.-Z. Feng, H.-B. Kraatz, Wearable glucose sensors based on substrate material: A review, Microchemical Journal 212 (2025)113446.https://doi.org/10.1016/j.microc.2025.113446.
[5]Z.-F. Lin, H. Li, Z. Chen,G.-C. Han*, X.-Z. Feng, H.-B. Kraatz, Advances in dopamine electrochemical sensors: Properties and application prospects of different modified materials, Microchemical Journal 212 (2025) 113535.https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.microc.2025.113535.
[6]N.-C. Liu, Y.-Z. Zhao, T. Zhan, M. Rustem, Z. Chen,G.-C. Han*, X.-Z. Feng, and H.-B. Kraatz,Hydroxylated multi-walled carbon nanotubes and spherical Zn-MOF nanoparticles enable electrochemical detection of trans-resveratrol,Journal of The Electrochemical Society172 (2025)107505.https://doi.org/10.1149/1945-7111/ae125c.
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