成果推介 | 基于单原子材料的光电化学活体检测技术平台

院士团队：张中海教授团队

所属学院：华东师范大学化学与分子工程学院

成果详情：

该成果以分子对接策略为核心，设计系列单原子修饰的光电化学传感器，其中Zn1-TiO2传感器通过三重位点协同识别机制实现对去甲肾上腺素（NE）的特异性捕获，同时利用空间位阻效应排除结构类似物干扰，针对代谢物、生物标志物等不同目标物，可通过调控单原子活性位点实现精准识别。传感器表面修饰可防止生物污染水凝胶层，有效抵御体内蛋白质、细胞污染，其尖端直径约10μm的微电极可立体定向植入活体动物组织或脑区，实现60毫秒级快速响应，检测限低至nM级，且在宽浓度范围内呈现良好线性关系。此外，通过构建癫痫、代谢疾病等多种动物模型，将传感器植入关键组织或多脑区，结合生理信号记录，可同步监测不同生理病理阶段目标物质的动态变化，揭示相关调控机制。

该技术平台凭借高选择性、快速响应、低检测限、抗污染等核心优势，在科研、临床、药物研发等领域具备广阔商业化潜力。科研市场可作为高端工具供应给高校、科研院所，满足多学科活体检测研究需求；临床领域可助力疾病精准诊断与病情监测，填补多目标活体实时检测的临床空白，同时可拓展至更多目标物检测，形成平台型技术产品。结合技术授权、设备销售、检测服务等多元化商业模式，契合全球脑科学研究热潮与精准医疗发展需求，市场空间广阔，产业化潜力突出。

• 张中海教授课题组