在本研究中，通过整合近红外电化学发光（NIR ECL）物质和双ECL信号猝灭剂的优异特性，开发了一种用于检测癌胚抗原（CEA）的高灵敏度生物传感器。以硝酸银（AgNO）和L-半胱氨酸（L-Cys）为前驱体，通过简单的化学反应合成了具有近红外电化学发光特性的银纳米片（Ag-Cys）。L-半胱氨酸的引入不仅减少了光化学损伤，还保留了抗原结合活性，有助于构建高性能免疫传感器。此外，合成了包覆肌氨酸氧化酶的铜基金属有机框架（Cu-MOFs/SOx），并基于电子转移和共振能量转移机制将其用作Ag-Cys的双猝灭剂。所得传感器具有高灵敏度和选择性，线性范围宽达0.00005 - 100 ng/mL，检测限低至43.65 fg/mL。
肝癌发病率的上升凸显了针对关键分子介质（如微管蛋白，一种参与癌细胞增殖的关键蛋白质）开发新型疗法的迫切需求。本研究旨在通过结合定量构效关系（QSAR）、分子对接、动力学和药物代谢及药物动力学（ADME）的强大流程来满足这一需求，以识别新的有前景的抗肝癌药物，重点是对可购买的奥德里奇市场精选菲类似物进行虚拟筛选。一个预测准确率为92.7%的QSAR模型突出了重原子数和Chi1n作为与HepG2细胞抗增殖活性相关的关键结构描述符。随后，基于QSAR的虚拟筛选能够根据其抗增殖潜力识别出顶级候选物。通过分子对接进行的虚拟筛选将化合物31列为优先选项，该化合物在微管蛋白的秋水仙碱位点表现出优异的结合亲和力（-8.684千卡/摩尔）。ADME分析证实了先导候选物具有良好的药代动力学和低血脑屏障通透性。分子动力学（MD）模拟（200纳秒）进一步验证了化合物31的稳定性，表明其构象紧密结合。通过整合QSAR、对接、ADME和MD，这项工作建立了一个计算严谨的抗癌药物发现流程，提供基于菲的支架作为体外测试的候选物。这些结果不仅阐明了微管蛋白抑制的构效原理，还提供了一个加速药物发现的流程，特别是新型抗癌药物。
水处理过程中作为副产物形成的致癌性N-亚硝胺的普遍存在是重大的公共卫生问题。开发了盐辅助液液微萃取（SALLME）结合气相色谱-串联Q- Exactive轨道阱质谱法，并采用程序升温汽化-大体积进样（PTV-LVI）来测定16种N-亚硝胺。应用Plackett-Burman设计和响应面方法优化PTV-LVI参数和样品预处理程序。最佳的SALLME条件为：200μL二氯甲烷作为萃取溶剂，30%（w/v）碳酸钠浓度，40s萃取时间。优化后的PTV-LVI进样体积为5μL，与传统的1μL不分流进样相比，灵敏度提高了约一个数量级。在这些优化条件下，该方法对16种N-亚硝胺在0.2-100μg/L范围内的线性相关系数在0.9947至0.9998之间，除了NDMA和NMEA，它们在0.5-100μg/L的线性范围内的相应相关系数为0.9937-0.9941。方法检测限为1.6至4.6ng/L。加标自来水样品在20ng/L、50ng/L和100ng/L浓度下的相对回收率为60.4%至113.4%，相对标准偏差低于10%。该方法为饮用水中痕量N-亚硝胺的测定提供了一种快速、环保且高灵敏度的替代分析方法。
azaspiracids（AZAs）是来自贝类的聚醚类海洋毒素，对人类健康构成风险。用于生物传感AZAs的生物受体仅限于抗体。因此，迫切需要筛选出能与AZAs特异性高亲和力结合的适体。在这项工作中，通过基于磁性还原氧化石墨烯的指数富集配体系统进化技术（MRGO-SELEX）筛选出了对AZA1具有高亲和力和特异性的适体，AZA1是AZAs组中含量最高的毒素。解离常数（K）为29.8±8.3 nM的截短适体（Apt-23b48）被选作生物受体，通过杂交链式反应制备基于DNA自组装纳米结构的磁珠。使用鱼精蛋白作为指示剂的聚阳离子敏感薄膜电极被用于检测所选适体与AZA1结合相互作用引起的基于DNA自组装纳米结构的磁珠表面电荷变化。所提出的电位适体传感平台线性范围为10-250 pM，检测限为8.5 pM，并已成功应用于加标海水样品中AZA1的检测。
聚合酶链反应（PCR）核酸检测技术因其高灵敏度和高特异性的优点，在疾病检测和基因检测等许多领域得到广泛应用。因此，基于PCR的即时检测（POCT）的发展备受关注。然而，传统的PCR仪器存在成本高、体积大、效率低等致命缺陷，难以满足新出现的需求。具有优异光捕获和光伏转换能力的光热材料的应用克服了传统PCR的局限性，实现了超快加热速率、高灵敏度、高特异性、低成本和小型化，展现了新一代超快PCR技术的优势。本文综述开篇介绍了光热材料的光热转换机制。然后，系统总结了基于光热材料的光子PCR的当前发展情况。在PCR系统的复杂性和纳米颗粒的特性之间，突出了不同光热纳米材料在提高PCR特异性、灵敏度和加速PCR方面的各自优缺点。最后，概述了用于POCT应用的光子PCR系统发展所面临的未来挑战和机遇。
唾液酸（SA）是一种重要的生物标志物，在多种疾病的诊断和监测中发挥着关键作用。在此，我们开发了一种集成光电化学（PEC）和比色检测方法的双模式传感系统，用于灵敏且选择性地检测血清样本中的唾液酸。该系统提供交叉验证的独立信号读数，从而提高检测的准确性和可靠性。我们首次揭示了MoS-BiVO异质结的双重功能，它显著增强了PEC和类过氧化物酶纳米酶的活性。这种协同效应通过使用单一的双功能指示剂而非组合两个单独的指示剂，简化了双模式传感系统的构建。通过使用花状MoS作为模板引导BiVO纳米颗粒的生长，合成了具有广泛界面接触的双功能MoS-BiVO异质结，导致电荷分离增强且催化活性超过单个组分。为确保选择性识别，在MoS-BiVO异质结上进一步沉积了唾液酸特异性分子印迹聚合物（MIP），作为传感系统的识别元件。唾液酸的选择性结合导致PEC和比色信号均降低，形成了双模式检测的基础。在优化制备和检测条件后，传感系统表现出优异的分析性能，线性浓度范围宽，从1×10⁻⁶ M到1×10⁻² M，检测限低至3.4×10⁻⁷ M。其在血清样本中的成功应用以及相互验证的双模式检测结果，进一步证实了这种双模式传感系统的高准确性和实际可靠性。
食品和环境中的杀虫剂残留严重威胁着人类健康，它们可能在体内蓄积并在数年后引发疾病。因此，快速、准确地检测杀虫剂残留迫在眉睫。碳点因其良好的光稳定性、低毒性、耐盐性和良好的生物相容性而受到广泛研究。碳点给农药检测带来了新的挑战。基于碳点的各种光学传感器已被用于检测杀虫剂残留，具有灵敏度高、快速、方便、高效和选择性好等优点。在这篇综述中，深入研究了基于碳点传感器的杀虫剂残留光学传感机制。随后，全面综述了近年来碳点传感器在杀虫剂残留检测中的应用。此外，还研究了它们的构建机制和潜在应用。它为杀虫剂残留传感提供了新的视角，并为碳点光学传感策略提供了新思路。
多功能材料的发展对于满足医学和可持续能源应用中不断增长的需求至关重要。在这种背景下，基于稀土的双钙钛矿因其可调节的物理性质而受到关注。本研究探索了SrNdNbO和SrTmNbO的结构、电子、光学、机械、热学和热电性质，以用于医学和可持续能源技术的潜在应用。两种双钙钛矿均表现出半金属行为，具有直接带隙（SrNdNbO为3.19 eV，SrTmNbO为3.09 eV），这使其适用于紫外光电子学，包括光电探测器和生物传感器。两种SrRENbO（RE = Nd，Tm）双钙钛矿均表现出更好的热电效率，而SrNdNbO表现出更高的塞贝克系数和增强的紫外响应，适用于抗菌或消毒应用。它们的机械稳定性支持其在可植入或辐射屏蔽装置中的潜在应用。这些多功能特性突显了它们在先进医学和能源相关技术中的前景。
作为新兴污染物，微塑料（MPs）和纳米塑料（NPs）受到了广泛关注。较小的颗粒对细胞膜具有更强的渗透性，对生物体的毒性也更大。然而，目前对环境介质中的微塑料和纳米塑料进行分别定量，对分析人员来说仍是一项具有挑战性的任务。本工作提出了一种用于分别测定环境水和自来水中聚苯乙烯微塑料（PS-MPs）和纳米塑料（PS-NPs）的实用方法。通过扫描电子显微镜-能谱仪（SEM-EDS）和热重-质谱联用（TG-MS）分析证实了水中PS-NPs的存在。首次通过膜过滤分离水中的PS-NPs和PS-MPs，用乙酸乙酯（EA）萃取，并通过凝胶渗透色谱-紫外（GPC-UV）分析进行测定。计算得到的AFGEEprer评分为0.68，表明该预处理具有绿色分析化学的理念。获得了良好的重现性，日内相对标准偏差（RSD，n = 3）为0.43%，日间RSD（n = 3）为1.02%。PS-MNPs的线性范围为0.5 - 50 μg/mL，相关系数R > 0.999。环境水样中PS-MPs和PS-NPs的检测含量分别在未检出（ND） - 0.041 μg/mL和ND - 0.019 μg/mL范围内，回收率为76.8 - 110.9%。此外，通过共萃取，水样中PS-NPs和PS-MPs的总含量与PS-MNPs的总含量一致。这些结果表明该方法在方便、准确测定水中PS-NPs和PS-MPs方面具有强大的潜力。
本文开发了一种基于无载体两性电解质纸质等电聚焦（CAF-PAD-IEF）的半定量分析方法，用于分离和检测碳量子点（CQD）标记的外泌体。通过H⁺和OH⁻的迁移在玻璃纤维纸上建立了稳定的pH梯度。通过改变阳极电解液和阴极电解液的种类及pH值，建立了pH 3 - 9、3 - 7和6 - 9三个pH梯度。以藻蓝蛋白（PC）、卵清蛋白和牛血红蛋白（BHb）作为标准蛋白对pH梯度进行评估，同时以蛋清作为模型样品。pH梯度为pH 3 - 9时的线性相关系数（R）达到0.9966。以超速离心法从尿液中获得的外泌体作为标准，实现对外泌体的半定量检测。尿液外泌体用碳量子点标记，然后根据其等电点（pI）成功聚焦。根据聚焦条带的荧光强度对外泌体浓度进行半定量测定。基于聚焦条带的荧光强度峰面积绘制标准曲线，R值为0.9881。该方法应用于胎牛血清（FBS）和浓缩尿液中外泌体浓度的测定，与纳米颗粒跟踪分析（NTA）测定的值相比，相对误差分别为 - 4.17%和 - 8.70%，在实际样品中外泌体快速半定量测定方面显示出巨大潜力。
微生物转谷氨酰胺酶（mTG）在食品工业中被广泛用于改善肉类和鱼类产品的外观与质地，以及乳制品的顺滑度和浓郁度。然而，未公开的mTG过量添加会引发各种健康问题，包括伴有肠道渗漏的乳糜泻、贫血、骨质疏松、皮炎及其他肠外症状。在本研究中，我们开发了一种结合金纳米颗粒（AuNPs）、机器学习和深度学习的新方法，用于研究水溶液和各种加工食品中的mTG活性。我们的结果表明，这种基于双功能化AuNPs的比色法具有足够的灵敏度，能够检测低至0.01U的纯mTG，检测范围为0.01U至1U。基于金纳米颗粒的比色变化，我们构建了一个包含6种不同食品类型的648个mTG浓度-吸光度数据点的数据集。我们采用了包括决策树（DT）、随机森林（RF）和多层感知器（MLP）在内的机器学习算法，根据各种食品中的比色信号预测mTG浓度。值得注意的是，MLP模型实现了0.96的高预测准确率。对六种从超市购买的肉类、海鲜和乳制品进行的盲测显示，预测结果与预期的mTG水平一致。本研究建立了一种在广泛食品中识别和预测mTG活性的有效策略。
急性心肌梗死（AMI）一直被认为是主要的死亡原因，数十年来对人类健康构成重大威胁。心肌肌钙蛋白I（cTnI）作为AMI的一种重要生物标志物，其检测在诊断心肌损伤方面已显示出卓越的灵敏度和特异性。本研究旨在建立一种用于cTnI检测的特别灵敏且廉价的电化学适配体传感器。该生物传感系统是利用一个定制的带有金（Au）基底的细胞构建而成，它采用了一种创新的信号放大方法，即将环丙沙星（Cip）负载到UIO - 66金属有机框架（MOF）中。通过差分脉冲伏安法（DPV）技术实现了对与cTnI浓度成正比的释放的Cip分子的电化学氧化电流的测量。所开发的适配体传感器表现出极低的检测限，为2.05 aM，且具有从3.14 aM到314.0 pM的宽动态范围。此外，在存在其他血液蛋白（如肌红蛋白、人血清白蛋白（HSA）、血红蛋白和免疫球蛋白G（IgG））的情况下成功测定cTnI，证明了所开发的适配体传感器具有高选择性。而且，对心脏损伤患者和健康个体的血清样本进行的体外研究表明，该适配体传感器能够检测超低浓度的cTnI，这有助于心脏损伤的早期检测。
美罗培南是一种广谱碳青霉烯类抗生素，广泛用于治疗严重细菌感染。然而，在复杂的生物和环境基质中准确测定美罗培南仍然是一项重大的分析挑战。在本研究中，我们报告了一种高灵敏度和选择性的荧光传感器的开发，该传感器使用表面分子印迹聚合物包覆的氮掺杂石墨烯量子点（N-GQDs@MIP）来测定美罗培南。使用各种分析技术对N-GQDs@MIP纳米复合材料的表征和光学性质进行了深入研究。在365 nm激发下，该传感器在450 nm处表现出强烈的荧光发射，美罗培南结合后荧光猝灭。机理研究揭示了由美罗培南与印迹聚合物识别位点之间的强主客体相互作用驱动的静态猝灭过程，这通过Stern-Volmer分析和热力学计算得到证实。密度泛函理论计算还揭示了美罗培南与N-GQDs@MIP之间的特定分子相互作用。采用中心复合设计优化系统研究了pH、反应时间和N-GQDs@MIP浓度等关键实验参数对传感器性能的影响。获得了一个显著的二次回归模型，其决定系数高（R = 0.956）且具有出色的预测能力，进一步用于最大化传感器的灵敏度。分析方法的验证表明线性范围宽，为25 - 1500 ng/mL，检测限低至7.42 ng/mL，对结构相似的抗生素具有出色的选择性，以及良好的稳定性和可重复使用性。所开发的N-GQDs@MIP传感器成功应用于药物制剂、加标人血清、尿液和环境水样中美罗培南的测定，回收率和精密度令人满意。因此，这种简便且稳健的荧光传感器为在各种临床和环境应用中灵敏、选择性和可靠地定量美罗培南提供了一个有前景的分析平台，使当前方法成为现有分析方法的有价值替代方案。
水果的总抗氧化能力（TAC）是衡量其品质和营养价值的关键指标。传统检测方法耗时且繁琐，无法满足快速检测的要求。在本研究中，构建了一种具有优异类过氧化物酶（POD-like）活性的新型三元金属有机框架纳米酶（TAMzyme）用于比色法检测TAC。由于铁、钴、镍的掺杂以及独特的长纺锤结构，TAMzyme具有更多的表面活性氧物种、表面负电荷和快速的质量传输，从而导致更高的催化活性和反应速率。得益于其显著的类过氧化物酶活性，对抗坏血酸（AA）、半胱氨酸（Cys）、谷胱甘肽（Glu）和没食子酸（GA）的抗氧化能力进行了评估，检测限在0.54至1.58 μM之间。抗氧化能力以μM Trolox当量（TE）进行定量，以Trolox作为标准参考化合物。该传感器准确测定了猕猴桃（194.97±2.73 μM TE）和橙子（205.10±3.85 μM TE）中的TAC，与标准化ABTS试剂盒的结果一致。本研究提出了一种快速、经济高效且简便的方法来定量复杂食品基质中的TAC。
尿液中微量元素的监测已成为健康风险评估的重要工具。然而，由于尿液中复杂的有机成分（如尿酸和其他有机酸、尿素、肌酐）以及矿物质成分的存在，通过电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）直接检测尿液样本是一项巨大的挑战。本文开发了一种利用光芬顿法和氢氧化铁共沉淀的分离富集方法，用于分析尿液样本中的稀土元素（REEs）。尿液样本中的有机成分通过光芬顿法进行矿化，避免了它们对后续共沉淀的抑制作用。共沉淀实现了痕量目标金属离子的定量收集，并有效地将它们与尿液基质中的碱性盐分离。铁在我们的实验中起到了双重作用：首先，它是光芬顿过程中的催化剂；然后，它在后续的共沉淀中作为沉淀剂。对影响光芬顿反应和共沉淀的实验参数进行了优化和讨论。该方法具有良好的线性（R > 0.9985）、出色的灵敏度（铽（Tb）和铥（Tm）的检测限低至0.02 ng/L）和令人满意的精密度（大多数元素的相对标准偏差（RSD）<3%）。通过对加标REEs的尿液样本进行分析验证了该方法，REEs的回收率在85.88%至
基于DNA-金属有机框架（MOF）的无标记生物传感器的最新进展表明，通过材料科学与分子生物学的协同整合，在肝细胞癌的早期诊断方面具有巨大潜力。与传统诊断方法相比，这些平台在灵敏度和成本效益方面具有显著优势。然而，关键挑战依然存在，特别是在实现DNA在MOF表面的稳定固定同时保证高杂交效率方面——这是可靠生物传感性能的双重要求。为了解决这一基本限制，我们使用DNA同聚物作为模型系统，系统地研究了DNA-MOF界面相互作用。通过对甲胎蛋白（AFP）适体及其同源寡核苷酸竞争者在两种铁基金属有机框架（MIL-53(Fe)和MIL-88B(Fe)）上的吸附/解吸动力学进行比较分析，获得了关键的机理见解。AFP-适体复合物的靶标诱导结合不足以使探针完全从MOF表面解离，从而限制了信号转导。竞争性置换试验表明，聚C DNA表现出卓越的亲和力，能够通过表面竞争实现适体的有效置换。基于这一机制，构建了一种无标记的级联放大DNA生物传感器，其中聚C DNA介导的适体从MOF表面释放触发滚环扩增（RCA），以生成用于原位合成银纳米簇（AgNCs）作为荧光报告分子的重复DNA模板。这种DNA生物传感器实现了对AFP的灵敏检测，线性范围为10-100 ng mL，检测限为2.3 ng mL。这项工作阐述了控制MOF-DNA界面行为的潜在机制，并为开发高灵敏度且无操作标记的基于MOF-DNA的生物传感器建立了关键路线图。
基于荧光试纸条的便携式传感平台因其便携、响应迅速和可视化分析等优点而备受关注。但在试纸条打印过程中仍存在探针固定、背景荧光和单模式响应等挑战。在此基础上，开发了一种用于比色和发光检测阿米卡星（AMK）的无背景、双模式响应水凝胶纳米传感器的概念验证。该水凝胶纳米传感器基于聚丙烯酰胺（PAM）水凝胶制备，嵌入了上转换纳米颗粒（UCNPs）和刚果红（CR）。CR与AMK之间的离子缔合反应导致颜色褪色和UCNPs绿色发射的恢复。与传统纸质传感器相比，这种水凝胶纳米传感器提供了稳定的液相检测环境，保持了灵敏度，并通过近红外激发的UCNPs避免了背景荧光，从而提高了检测准确性。此外，还开发了一种便携式传感平台，以实现对AMK的即时、实时定量检测，检测限为1.3 nM。所设计的水凝胶纳米传感器具有双信号响应且无背景干扰，为便携式、可视化和高灵敏度检测药物安全性和食品污染物提供了一种通用的传感策略。
二氧化硫（SO）长期以来一直被认为是一种有害的环境污染物，过量摄入SO及其衍生物（HSO/SO）可能对人体健康有害。一种名为RPB-R的能够定量检测亚硫酸盐（0.755 μM - 500 μM）的荧光探针被开发出来，它表现出显色和红色荧光开启响应。该探针展示了超快的检测动力学（<5秒）、低检测限（0.755 μM）以及跨越三个数量级的宽浓度检测能力，确立了其在环境监测和食品检测应用中的技术优势。RPB-R能够轻松准确地测定不同实际食品和中药中的亚硫酸盐含量，从而对这些产品的安全性和合规性做出判断。特别地，RPB-R被整合到琼脂糖、聚乙烯醇薄膜和滤纸中，用作快速可视化检测SO气体的便捷、廉价且便携的装置。此外，RPB-R成功用于MCF-7细胞中亚硫酸盐的监测和成像，具有高对比度。
药品中亚硝胺（NAs）的存在对患者健康构成重大风险，并且在制造过程中可能会影响产品质量。本研究提出了一种直接分析氯沙坦片固体样品的方法，该方法使用顶空固相微萃取（HS/SPME）结合气相色谱和氮磷检测（GC/NPD）来测定六种NAs的存在情况。该方法为质量控制实验室的筛选和定量提供了一种绿色、低成本的方法。在优化条件下，使用DVB/Car/PDMS纤维进行萃取，条件包括分析四片药片、以250转/分钟搅拌、萃取时间85分钟以及温度45°C。对该方法的性能进行了评估，通过固体加标基质匹配校准显示测定系数大于0.99，检测限范围为0.0001至0.0157毫克/千克，回收率在79.7%至122.0%之间，精密度值低于18.7%。验证参数表明该方法具有出色的选择性和灵敏度，证实了该方法在按照药品监管指南鉴定和定量诱变化合物方面的有效性。在所分析的13片药片中，有两片的NDEA含量超过监管限值，突出了该方法的有效性。使用分析绿色度（AGREE）计算器评估了该方法的环境可持续性，结果证实其符合绿色化学原则。此外，这种方法适用于其他固体样品，包括纯活性药物成分和成品药品。
缺氧在癌症进展、治疗抗性和转移中起着关键作用，但为体外细胞研究建立精确的、生理相关的溶解氧（DO）梯度在技术上仍然具有挑战性。在此，我们开发了一种新型的3D打印微流控平台，该平台可生成八个平行的DO梯度（0-100%饱和度）用于多重缺氧研究。该集成系统将模块化微孔板适配器与精确的DO浓度梯度生成芯片相结合，创建出稳定的线性氧分布，忠实地模拟不同的体内肿瘤微环境。通过在线电化学检测验证了DO浓度梯度的生成，显示出良好的线性（R>0.99）和准确性。微流控灌注系统表现出优异的生物相容性，在72小时的连续培养期间支持强大的细胞增殖，并在所有细胞系中保持>95%的活力。使用肾癌细胞系（A498）和结肠癌细胞系（SW480/SW620），我们证明了细胞对缺氧的浓度依赖性反应。与传统微孔板和微流控芯片相比，该系统能够实现细胞的稳定灌注培养，并对时空缺氧适应性进行高分辨率分析。这项技术为研究癌症生物学和治疗开发中缺氧驱动的机制提供了一种通用的、经济高效的工具。
准确且同步地评估生物化学参数，如生物标志物浓度和体液粘度，对于推进疾病早期检测和健康管理至关重要。传统的生物分子多参数检测方法通常依赖于多个传感器或分析技术，这会引入传感模式之间的串扰、数据不一致以及复杂的校准要求，最终影响检测精度和适应性。我们提出了一种简化的检测方法，该方法利用单个未涂层的石英晶体微天平（QCM）传感器，在多模态磁场调制下监测生物分子的动态磁化运动。与依赖静态质量负载效应的传统QCM方法不同，这种方法使传感器能够捕获编码生物分子浓度和基础液体粘度信息的运动信号。采用反向传播（BP）神经网络对这些运动衍生信号特征与目标生物化学参数之间的非线性耦合进行建模。以前列腺特异性抗原（PSA）作为生物分子模型分析物对所提出的方法进行了验证。在浓度和粘度均未知的盲测实验结果表明，对于浓度范围为0.01至1000 ng/mL的情况，预测准确率为90%，对于粘度在1至6 cP之间的情况，预测准确率为87%。通过将多模态磁调制与基于QCM的运动传感和机器学习相结合，BP-MMM-QCM技术为生物分子分析提供了一种通用且高精度的解决方案。准确检测生物分子浓度对于早期疾病诊断以及监测疾病进展和治疗反应至关重要。这种方法克服了传统QCM方法的局限性，能够在单次检测中进行实时多参数检测，使其成为疾病诊断和健康监测应用的有前途的工具。
由于甲基对硫磷（MP）具有高毒性且作为有机磷农药被广泛使用，其检测至关重要。因此，对MP进行监测和快速定量对于确保食品安全和促进可持续农业实践至关重要，这可将对消费者的潜在健康风险降至最低。有效的检测策略有助于减少暴露并减轻对人类健康和生态系统的影响。在本研究中，合成了包覆在组氨酸功能化石墨烯量子点（His-GQDs）上的钴改性层状磷酸锆（Co-ExZrP），并将其集成到丝网印刷银电极表面，以开发用于电化学测定MP的电化学生物传感器。此外，还提出了一种将Co-ExZrP和His-GQDs相结合的协同电催化方法。Co-ExZrP具有更大的表面可及性、更高的钴电催化材料负载量以及改善的电催化位点可及性，而His-GQDs促进了出色的电子转移效率，从而提高了MP检测性能。在最佳条件下，该传感器的线性范围为0.2 - 50 μM，测定系数高（R = 0.9905），检测限低至0.01 μM（信噪比 = 3），灵敏度高，为0.85 mA(μM)‾¹，显示出优异的传感性能。通过MP分析，研究了由Co-ExZrP/His-GQDs构建的电化学生物传感器在梨和苹果样品以及包括饮用水和地下水样品在内的各种水基质中用于食品安全监测的适用性，这意味着该电化学策略灵敏高效，在MP监测方面具有良好的应用潜力。
抗氧化剂的识别在评估农产品质量方面起着重要作用。在本研究中，采用金属有机配位策略制备了具有优异类过氧化物酶（POD）活性的三金属纳米酶（FeCeCu金属有机配位聚合物（FeCeCu-MOPs））。抗氧化剂（谷胱甘肽、单宁酸、没食子酸、槲皮素和山奈酚）会抑制类POD活性，当与三种显色底物（TMB、OPD和ABTS）结合时，每种抗氧化剂都会产生独特的比色指纹图谱。因此，设计了一种基于FeCeCu-MOPs的三通道比色传感器阵列，以克服传统传感器的“锁钥”限制。该传感器阵列即使在低浓度（0.2μM）下也能出色地区分这五种抗氧化剂。它对抗氧化剂混合物也表现出高区分能力。单个抗氧化剂的检测限低于85 nM。通过成功区分和检测实际样品中的抗氧化剂并具有良好的抗干扰性能，进一步验证了该传感器阵列的实际适用性。此外，还开发了一种智能手机辅助的FeCeCu-MOP传感器阵列，能够简单、现场且准确地识别实际样品中的五种抗氧化剂。本研究提出了一种用于识别和检测农产品中抗氧化剂的创新方法。
用于电子皮肤应用的水凝胶基材料因其能够模拟人类皮肤的感官能力并具有与皮肤相当的机械性能而引起了极大关注。当用作附着在皮肤上的传感器时，水凝胶不可避免地会受到损坏，这凸显了对自愈性能的需求。此外，传统水凝胶传感器缺乏可回收性不利于可持续性。为了解决这个问题，我们开发了一种基于多重非共价键和铁离子/单宁酸氧化还原体系的水凝胶，结合聚乙烯醇作为增强骨架和低聚合度的聚丙烯酸。这种设计赋予水凝胶优异的自愈性能、易于回收性和增强的机械性能。此外，作为应变传感器，它表现出具有竞争力的性能，包括高灵敏度、快速响应时间和出色的传感稳定性。凭借这些显著特性，该水凝胶作为可持续电子皮肤应用的传感器具有巨大潜力。
邻苯二甲酸酯（PAEs）是一系列广泛用作增塑剂添加剂的化学品，已被证明是内分泌干扰物，对人体健康有害。已采用不同的提取程序来分析饮料、环境样品和食品中的PAEs。这些方法包括固相萃取、固相微萃取、磁性固相萃取（MSPE）和分散固相萃取。由于MSPE易于自动化、溶剂消耗低且具有超强磁性，因此被认为是最重要的方法。在本综述中，我们重点介绍了MSPE用于富集PAEs的独特特性。随后，对PAEs的MSPE中使用的先进磁性复合材料进行了广泛讨论。接下来，研究了PAEs的MSPE在不同复杂基质（环境、生物、食品和饮料）中的应用。最后一部分评估了未来的可能性和挑战。
成像流式细胞术是一种广泛用于高通量、无标记单细胞分析的技术。然而，其有效性常常受到实验干扰的影响，如随机散焦和离轴光耦合，这些会降低图像质量并阻碍可靠分析。在本研究中，我们借助光学相位，提出了一种基于计算机模拟光流控时间拉伸成像的稳健成像流式细胞仪。我们使用在配对的明场和相位图像上训练的生成对抗网络（GAN）来有效减轻干扰引起的伪影。实验结果表明细胞分类准确率提高了约67%，说明了该系统增强的稳健性。这种方法为提高高通量单细胞成像系统的性能和准确性提供了一种可扩展且可靠的方法。
快速分离和检测血浆中神经元衍生的小细胞外囊泡（EVs）对于诊断和监测阿尔茨海默病（AD）的进展至关重要。在本研究中，我们提出了一种磁分离辅助视觉分析策略，用于使用纳米酶催化比色传感器检测Aβ42阳性EVs（Aβ42 EVs）。首先使用用CD63适体功能化的FeO@SiO核壳纳米颗粒（FeO@SiO-Apt）从血浆中捕获EVs。然后，用Aβ42适体修饰的Au@Pt纳米酶（Au@Pt-Apt）与EVs上的Aβ42蛋白结合，形成夹心结构（FeO@SiO-EVs-Au@Pt NPs）。这种结构催化底物3,3',5,5'-四甲基联苯胺（TMB）的氧化，产生视觉信号。该传感器具有高灵敏度，检测范围为1×10至1×10颗粒/mL，检测下限低至7.2×10颗粒/mL。它已成功用于检测AD患者血浆样本中的Aβ42 EVs，在临床环境中对AD早期诊断显示出巨大潜力。
在本研究中，采用高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱联用（HPLC-ICP-MS）技术，建立了一种分析方法，用于分离和测定凤尾鱼、黑线鳕、贻贝和对虾中的无机和有机砷形态（As、As、AsB、MMA）。以50 mM (NH)CO在pH 9.50条件下用1%甲醇和0.50 mM EDTA稀释作为流动相，在HPLC-ICP-MS系统上实现了砷形态的高效分离。通过超声辅助样品制备从样品中提取砷形态。该检测系统对砷甜菜碱（AsB）、As、甲基砷酸（MMA）和As的检测限/定量限分别为0.07/0.22 ng/mL、0.12/0.41 ng/mL、0.06/0.22 ng/mL和0.03/0.11 ng/mL。最低校准标准品的相对标准偏差在1.01%至7.88%之间，验证了重复测量的良好精密度。通过加标回收实验验证了该方法的准确性，回收率在85%至117%之间。提取物中的总砷含量通过直接ICP-MS分析测定。分析了一种有证标准物质（NIST-1573A）的总砷浓度。该方法成功应用于定性和定量测定海鲜样品中含量范围为6.0至5700 ng/g的AsB、As、MMA和As。根据样品的风险评估，黑线鳕和凤尾鱼的致癌和非致癌风险较低，而对虾的致癌风险相对较高但低于阈值。
色谱方法在植物药分析中被广泛应用，以估计单一或多种植物化学物质，但仅靠这些方法无法确保同一属不同植物物种的真实性或是否掺假。此外，为符合ISO17025:2027标准，目前还缺乏用于确保经过验证的分析方法结果准确性的不确定度程度。采用实验设计和德林格合意函数来优化多个因变量及其响应。因此，本研究展示了分析质量源于设计（AQbD）的概念，用于开发一种HPLC-PDA方法，以同时定量四种黄花稔属植物（即尖叶黄花稔、菱叶黄花稔、心叶黄花稔和小花黄花稔）中的八种特殊植物化学物质，即生物碱（鸭嘴花碱、鸭嘴花酮碱、隐色孔雀草素、喹吲哚酮、隐色孔雀草酮）；甾体（20-羟基蜕皮酮）；以及黄酮类化合物（芦丁、山柰酚）。首先对超声辅助提取进行优化，以实现目标植物化学物质的最佳回收率。然后，使用1.0 mM磷酸盐缓冲液-乙腈作为流动相，在线性梯度洗脱条件下，对C（250×4.6 mm，5μm）色谱柱在样品基质中的最佳分离度进行优化。在200-400 nm范围内监测洗脱情况，并将检测器设置在254 nm进行同时定量。进行了系统的风险分析，以识别影响关键方法属性（CMA）的潜在关键方法变量（CMV）。采用确定性筛选设计来研究不同黄花稔属植物之间的定量关系和变异性，以应对无意混合和掺假的挑战。建立模型后，计算并验证了方法可操作设计区域（MODR）。由实验设计驱动的方法经过优化，以满足ICH Q2(R2)验证标准以及符合ISO-17025:2017的不确定度测量要求。植物化学物质的线性范围为（15.6-500.00μg/mL），灵敏度为（检测限：8.15-24.63μg/mL，定量限：27.16-82.11μg/mL），回收率为（92.23-97.28%）。通过三种不同工具评估的所开发方法的绿色度得分支持了其生态友好性和安全性。该方法用于分析黄花稔属植物不同部位的植物化学物质变异性、地上部分以及衍生产品中表型相似的其他物种可能的掺混情况。本方法可用于黄花稔属植物及其衍生治疗产品的常规质量分析。
快速准确地定量细菌浓度对于食品安全监测、环境监测和临床诊断至关重要。传统方法往往受到程序冗长、操作复杂或成本高昂的限制。本研究开发了一种将激光诱导击穿光谱法（LIBS）与机器学习相结合的新方法，用于快速细菌浓度分析。以大肠杆菌（E. coli）为模式生物，我们系统地优化了包括延迟时间、基底材料和激光重复频率在内的关键LIBS参数，以实现最佳光谱质量。对三种机器学习算法——支持向量回归（SVR）、梯度提升回归（GBR）和核岭回归（KRR）——进行了比较评估。SVR模型表现出卓越性能，决定系数（R）为0.99, 均方根误差（RMSE）分别为7.3×10个细胞/mL, 平均绝对误差（MAE）为4.2×10个细胞/mL。方法验证显示回收率在100.03%至100.83%之间，相对标准偏差（RSD）小于2%。t检验证实加标浓度与检测浓度之间无显著差异（p>0.05），表明该方法具有出色的准确度和精密度。这种多特征整合方法有效地解决了LIBS定量中谱线强度与细菌浓度之间的非线性相关性。该方法具有显著优势，包括样品制备最少和分析速度快。这些发现建立了一种可靠且高效的微生物定量技术，在食品生产设施、医疗环境和生态研究中具有广阔的应用前景。
免疫球蛋白G（IgG）亚类的糖基化反映了结直肠癌（CRC）的进展。精确鉴定IgG亚类特异性糖肽是关键一步。然而，由于IgG的所有四个亚类（IgG1 - IgG4）在Fc区域含有几个具有高度相似氨基酸序列的潜在N - 聚糖，因此仍难以通过一步质谱（MS）实现。在本研究中，我们基于聚（甲基丙烯酸甘油酯）@壳聚糖（PGMA@CS）纳米材料富集建立了一种无标记工作流程，用于在单次运行质谱中定量IgG亚类位点特异性N - 糖肽。该纳米材料用于有效纯化糖肽，液相色谱 - 表面诱导解离 - HCD - 串联质谱（LC - SCE - HCD - MS/MS）用于在单次运行质谱中获得肽段和聚糖片段。通过我们的工作流程，区分了IgG糖肽的所有四种亚型。首次在50例CRC患者和66例健康个体中检测到总共89种双天线IgG亚类特异性N - 糖肽用于定量。我们发现半乳糖基化减少、唾液酸化聚糖的岩藻糖基化以及IgG2 - Fc的唾液酸化与结直肠癌有关。结果表明，IgG - Fc的糖肽与CRC相关，并且有潜力作为非侵入性生物标志物。这意味着该工作流程还可以在蛋白质组规模上实现完整N - 糖肽的精确高通量鉴定。
微小RNA（miRNA）在大量人类癌症中起着关键作用，因此miRNA的检测已被广泛认为是癌症早期发现和诊断的有效策略。在传统链置换扩增的基础上，该研究引入了双链置换过程以提高引物扩增效率。此外，我们设计了一种基于侧向位移组装的DNA纳米结构，在传统发夹结构的基础上进行拓展，并构建了一种用于引物序列双重扩增的侧向位移杂交链反应（SHCR）策略。这种方法产生了一个三向连接（3WJ）DNA纳米结构，提供了最佳的分子识别位点。SHCR通过直接的杂交链反应促进了荧光探针的组装。目标触发的双链置换扩增（DSDA）对50 fM至50 nM范围内的miRNA-let-7a表现出高特异性，并且生物传感器的检测限为22 fM。此外，该传感器系统在检测实际样品（如细胞裂解物）方面表现出色。因此，这项工作为早期癌症筛查提供了一种新策略。
沙眼衣原体（CT）感染通常无症状，但可导致严重并发症。尽管核酸扩增检测（NAATs）具有高灵敏度，但它们需要昂贵的设备，而资源有限的环境中无法获得这些设备。我们开发了催化发夹组装（CHA）技术与荧光免疫层析分析（FICA）和胶体金免疫层析分析（GICA）相结合的首个应用，用于CT 16S rRNA检测。我们优化了反应条件（温度、pH、探针比例和浓度），以尽量减少背景信号并确保CHA反应的可行性。以逆转录定量聚合酶链反应（RT-qPCR）作为参考标准，我们评估了38份CT阳性和62份CT阴性的临床阴道拭子标本。CHA-FICA在25分钟内实现了10 fM的检测限，灵敏度为89.47%，特异性为100%。CHA-GICA在30分钟内实现了1 pM的检测限，灵敏度为81.57%，特异性为100%。两个平台与RT-qPCR结果均显示出极好的一致性：CHA-FICA的准确率为96%（曲线下面积[AUC]=0.988），CHA-GICA的准确率为93%（AUC=0.979）。探针在-20°C下可稳定保存长达5周。这种具有成本效益的核酸检测策略适用于资源有限的环境，为CT早期诊断提供了理论见解和实用工具。
开发精确高效的啶虫脒（ACE）和多菌灵（CBZ）分析技术对于保护环境、确保食品安全和保护人类健康至关重要。在本研究中，我们提出了一种用于检测ACE和CBZ的新型双通道荧光传感系统。该系统将光开关聚合物点（Pdots）和碳点（CDs）与适体和FeO纳米颗粒集成在一起。具体而言，当用465nm激发光照射时，只有Pdots探针发出荧光信号。相反，当用354nm激发光照射时，Pdots探针的荧光被淬灭，只有CDs探针发出信号。这种创新设计消除了荧光探针之间的干扰，从而提高了检测方法的准确性和灵敏度。基于目标分析物与固定在磁性FeO纳米颗粒上的互补链（cDNA）与荧光探针之间的竞争性结合，传感系统的线性检测范围为1-100ng/mL，ACE的检测限为0.33ng/mL，CBZ的检测限为0.40ng/mL。我们成功地将该方法应用于自来水、苹果和黄瓜样品中ACE和CBZ的分析，回收率分别为96.09%-108.17%和94.59%-109.09%。这种方法为环境监测和食品安全分析提供了一个非常有前景的工具，显著提高了监测和管理与这些化合物相关的潜在健康风险的能力。
啶虫脒（ACE）是一种新型的氯化新烟碱类杀虫剂，具有一定的遗传毒性和细胞毒性。因此，建立一种快速、高效、便捷的农产品中啶虫脒残留检测方法至关重要。本文开发了一种适体辅助免疫色谱法，采用Ag@Au纳米颗粒通过比色和光热信号检测ACE。与啶虫脒适体共轭的深绿色Ag@Au纳米颗粒作为探针，与固定在测试线（T线）上的互补DNA链（cDNA1）竞争性结合，产生比色和光热信号。在最佳实验条件下，试纸条比色信号的目视检测限（vLOD）为15.6 ng/mL，可实现啶虫脒的定性检测。通过光热分析实现了啶虫脒的定量检测，呈现线性关系（3.9 - 250 ng/mL），方程为Y = -15.3965X + 49.0975（R = 0.9968），检测限（LOD）为0.1155 ng/mL。该检测方法具有高特异性，对四种啶虫脒结构类似化合物（烯啶虫胺、噻虫胺、吡虫啉和噻虫嗪）的交叉反应极小，对啶虫脒检测具有高特异性。试纸条在黄瓜和大白菜样品中的加标回收率为87% - 113%，相对标准偏差（RSD）为3.01% - 5.87%，表明具有良好的准确性和较强的实际应用潜力。
代谢物及其异构体结构在生物功能和功能障碍中的重要性日益得到认可。然而，实现组织区域内代谢物的定量图谱分析，尤其是具有异构体特异性的分析，仍然是一项分析挑战。这项工作展示了一种用于空间代谢组学且具有异构体分辨率的定量表面采样毛细管电泳方法的开发。评估了五种定量策略，确定最佳方法是将代谢物与标准品一起直接从组织中顺序进样。在一项原理验证研究中，该方法应用于大鼠脑组织切片，能够对代谢物、神经递质和异构体进行定量空间分析。研究结果显示，芳香族氨基酸酪氨酸、苯丙氨酸和色氨酸在四个脑区呈现出最动态的分布，而亮氨酸和异亮氨酸表现出不同的空间分布特征，亮氨酸始终是含量更丰富的异构体。该方法为深入了解生物功能和功能障碍背后的空间分辨生化过程提供了一个有前景的工具。
准确、动态地监测pH值和组胺对于评估海鲜的新鲜度以及早期疾病的诊断至关重要。通过将金纳米簇（AuNCs）嵌入并将石墨烯量子点（GQDs）吸附在沸石咪唑酯骨架-8（ZIF-8）上，构建了一种用于检测pH值和组胺的比率荧光纳米探针GQDs/AuNCs@ZIF-8。鉴于ZIF-8的富集特性，嵌入的AuNCs的分子内运动受到限制并产生聚集诱导发光，与AuNCs相比，荧光增强了5倍。GQDs/AuNCs@ZIF-8纳米探针通过静电作用吸引对pH敏感的GQDs，在pH 9.5至pH 4.5范围内表现出双发射响应。这导致由于酸降解的ZIF-8释放出AuNCs，580 nm处的发射降低，以及由于质子化的GQDs，460 nm处的发射增加。这可以为从健康细胞中精确区分癌细胞提供见解。此外，食物变质产生的碱性组胺会进一步提高pH值，因此该纳米探针实现了20至240μM组胺的测定，检测限为7.49μM。有趣的是，一种集成智能手机的组胺响应传感器在紫外灯下通过颜色变化在20-220μM范围内呈现线性，实现了对海鲜新鲜度的视觉评估。GQDs/AuNCs@ZIF-8纳米探针在癌症识别和海鲜分析之间建立了联系，从而为开发用于在各种应用中测量多种标记物的双发射传感器提供了指导。
虽然基于损耗模式共振（LMR）的传感器从光纤向平面波导基板的转变使得能够开发出更坚固、更具成本效益且易于制造的平台，但在优化生物传感中的关键传感器参数（如分辨率和灵敏度）方面也带来了挑战。在这项工作中，我们介绍了金纳米颗粒（AuNP）的应用，以提高基于损耗模式共振（LMR）的生物传感器检测血管内皮生长因子（VEGF）蛋白的灵敏度。该传感器是通过在平面波导上沉积纳米TiO薄膜开发的，其性能使用三种检测方法进行评估：无标记法、夹心分析法和AuNP标记夹心分析法。AuNP的整合显著提高了灵敏度，能够检测低至0.1 ng/mL的浓度，超过了传统基于无标记LMR的传感器的灵敏度。这些结果证明了AuNP增强的LMR传感器在以高特异性和灵敏度检测低浓度生物标志物方面的潜力，使其成为生物传感应用中有前景的工具。
单克隆抗体（mAb）的结构复杂性源于其大分子性质以及进行翻译后修饰（PTM）的倾向，这可能导致电荷变体的形成。毛细管区带电泳（CZE）已证明对其分析特别有用，然而CZE分离所提供的选择性尚未完全阐明。在这项工作中，采用CZE-UV分析来表征英夫利昔单抗生物类似药产品的电荷变体。结果表明有可能识别不同产品之间的细微差异，显示出其在mAb生物相似性评估中的适用性。酶处理有助于确定英夫利昔单抗电荷变体的来源。帕博利珠单抗的CZE-UV分析表明，分离出的五个电荷变体均非源自C末端赖氨酸残基和/或N-聚糖。为了实现进一步鉴定，开发了一种分析策略，以实现CZE-UV馏分收集和mAb电荷变体的富集，随后在与串联质谱（MS/MS）联用的CE中进行系统的离线表征。CE-MS/MS实验能够鉴定不同类型的PTM，例如与迁移率降低相关的电荷变体馏分的N末端焦谷氨酸形成和天冬酰胺脱酰胺。此外，首次利用CE-MS/MS数据成功表征了琥珀酰亚胺中间体的形成，这可能与迁移率增加相关。因此，CZE-UV分离是由几种同时发生的PTM的协同作用导致的，这些PTM影响了电荷变体的表观迁移率。结果，实验证明了使用CZE-UV对完整mAb进行分析以概述治疗性mAb结构多样性的相关性和潜力。
本研究报告了从心叶青牛胆、阿尔西旋花、积雪草和多花旋花中分离出的蛋白质/肽（用于治疗阿尔茨海默病）的分析概况及其治疗潜力的计算机模拟分析。使用四种不同pH值的缓冲溶液提取蛋白质/肽。通过基于液相色谱-串联质谱的肽质量指纹图谱分析胰蛋白酶消化后的蛋白质/肽，结果显示存在大量参与调节氧化应激的蛋白质/肽。对基于缓冲液提取的蛋白质/肽依次用截留分子量为10 kDa和3 kDa的超滤膜进行纯化。对粗提物和这些滤液的评估显示，在铁离子还原抗氧化能力（FRAP）、二苯基苦味酰基自由基（DPPH）、2,2'-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸（ABTS）和一氧化氮合酶（NOS）检测中，0.1 M Tris HCl缓冲液（pH 8.0）的3 kDa截留滤液具有最高的抗氧化潜力。通过高效液相色谱（HPLC）检测3 kDa截留滤液中肽的存在，用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱（MALDI-TOF MS）进行鉴定，并通过液相色谱-串联质谱获得其裂解模式。计算机模拟对接研究表明，鉴定出的肽对阿尔茨海默病靶点（β-分泌酶1、烟碱型乙酰胆碱受体、β淀粉样蛋白、乙酰胆碱酯酶、糖原合成酶激酶-3β、应激活化蛋白激酶）具有最高的结合亲和力。因此，本研究结果为所选药用植物的抗氧化和神经保护潜力提供了初步证据，支持了它们在延缓神经退行性变发病方面的相关性，并突出了它们在药物开发中的前景。
我们设计了P1G3，一种由N-亚硝基萘衍生物制成的光触发一氧化氮供体，通过N-NO裂解释放一氧化氮，同时产生荧光P1G2用于实时追踪。P1G3在细胞质中释放的一氧化氮量可通过光照持续时间和光照强度精确调节，从而将生物环境中意外自泄漏的风险降至最低。利用一氧化氮释放与荧光强度之间的定量映射关系，我们首次计算了细胞环境中供体系统的一氧化氮转化率。既提出了一种一氧化氮定量方法，又证明了该供体的稳定转化效率。在拟南芥中，P1G3成功诱导保卫细胞中钙的积累并触发气孔逐渐关闭，证明了时空控制的一氧化氮递送可增强耐旱性。
据报道，平面正方形铂（II）配合物具有强烈的电化学发光（ECL）发射效率，然而其潜在的ECL发射机制以及具有可用功能的形态良好控制的制备方法尚未得到充分研究，这严重阻碍了它们在ECL传感器中的应用。在本研究中，我们通过在[Pt(bzimpy)Cl]存在下TiCl的简单水解反应，开发了一种有效的方法来制备[Pt(bzimpy)Cl]/TiO（Pt@TiO）纳米棒（NRs）（bzimpy = 2,6-双（苯并咪唑-2'-基）吡啶）。TiCl的水解过程会产生过量的H，使[Pt(bzimpy)Cl]配合物快速自组装成形态良好控制的NRs，而水解产物TiO易于沉积在[Pt(bzimpy)Cl]表面形成Pt@TiO NRs。ECL机制表明，自组装的[Pt(bzimpy)Cl] NRs表现出聚集诱导电化学发光（AIECL）效应。TiO和Pt（II）的催化能力可加速共反应剂KSO的分解以形成SO˙，导致KSO的还原电位显著正移和还原电流增强，最终使Pt@TiO NRs的ECL发射高度增强。由于Pt@TiO通过形成P-O-Ti配位键对磷酸基团具有高亲和力，开发了一种用于蛋白质激酶A（PKA）活性分析的ECL传感器，其线性范围宽，为0.005至10 U/mL，检测限低至0.002 U/mL。本研究为具有AIECL发射的平面正方形铂（II）配合物的可控自组装和功能化提供了一种新策略，这可能广泛扩展平面铂（II）配合物在基于ECL的分析中的潜在应用。
细胞内异常粘度与细胞功能障碍和各种疾病密切相关。开发用于监测细胞内粘度变化的可靠工具已引起广泛关注。在此，我们设计了一系列基于部花青的新型分子转子，其具有电子受体-供体-受体（A-D-A）系统，用于对活细胞中的粘度进行高灵敏度检测和成像。通过在三甲川部花青的γ位引入吸电子基团，设计了具有扩展π共轭体系的分子转子。结果表明，所有荧光团在水性介质中发射较弱，但对粘度变化表现出高度敏感的响应。其中，苯并噻唑乙腈-部花青荧光团（BAMCy）是首个能够在近红外窗口以高信噪比（45倍）进行粘度特异性检测的部花青衍生分子转子。这些优异的特性使得在各种刺激条件下能够对活细胞中的粘度变化进行免洗和特异性成像。此外，使用该探针，我们观察到铁死亡过程中细胞粘度增加。该探针是研究与细胞内粘度相关疾病的生理过程和病理机制的宝贵工具。
芋螺是海洋食肉动物，它们利用主要由富含翻译后修饰（如糖基化或乙酰化）的肽组成的强效毒液来制服猎物并威慑捕食者。毒液的复杂性因物种而异；例如，之前在织锦芋螺中已检测到1000多种不同的肽。为了尽可能全面地应对这种复杂性，将毛细管电泳与质谱联用（CE-MS）与传统的液相色谱与质谱联用（LC-MS）一起进行了评估。CE的优势在于它可以在类似天然的条件下运行，并允许同时分析具有广泛极性的肽混合物。在本研究中，CE-MS用于分析织锦芋螺的捕食性毒液，并根据其单同位素质量鉴定毒液肽（称为芋螺毒素）。证明了LC和CE分析方法的互补性，但重要的是，与LC-MS相比，CE-MS检测到的大多数离子所需的材料量要少600到1000倍，这在处理毒液等有限样本时是一项主要优势。
代理校准（CbPx）是一种新的、与基体匹配的校准方法，它仅使用两种溶液即可在对样品进行多元素分析的同时提供完整的校准曲线。CbPx使用替代元素作为目标分析物的代理来构建校准曲线。溶液1包含样品以及已知的、浓度不同的代理元素。溶液2包含等量的样品和浓度更高的相同代理元素，外加一份含有已知浓度分析物（标准品）的储备溶液等分试样。校准曲线在y轴上绘制溶液1中各元素的信号与溶液2中等分试样额外信号的信号比（S/S），在x轴上绘制各代理元素的浓度比（C/C）。本研究将CbPx应用于电感耦合等离子体发射光谱法对固体样品的分析。校准直接在微波辅助消解容器中进行，无需额外的样品制备。使用奶粉参考物质进行了验证，分析物的回收率在87%至107%之间，相对标准偏差（RSD）在百分之几以内。该方法应用于10种商业婴儿配方奶粉和牛奶样品（8种粉末和2种液体）的分析。粉末样品中分析物的检测限范围为0.01（锰）至10（钾）mg/kg。代理校准是一种与基体匹配、经济高效的方法，仅使用两种溶液，能够同时测量多种分析物，实现高效的常规分析。
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