随着納米技術和納米材料的蓬勃發展，納米生物傳感因其極大的提升了檢測靈敏度、準确性和選擇性，已成為分析化學發展的主要研究方向。近年來，2003网站太阳集团喻翠雲/魏華/何穗穗團隊圍繞“納米生物傳感及便攜式檢測”這一重要研究方向，在功能納米材料的設計合成以及便攜式生物傳感領域取得了多項研究進展（Chem.Eng.J.2024,486,150186.;Anal.Chim.Acta2023,1279,341837.;Spectrochim. Acta Mol. Biomol. Spectrosc.2023,299, 122802.）。
最近，該團隊針對“多種酶活性的同時便攜式檢測”這一挑戰，開發了一種智能手機輔助的可編程微流控紙基分析裝置（μPADs），該裝置能夠利用比色和光熱信号同時、準确、可視化定量檢測堿性磷酸酶（ALP）和丁酰膽堿酯酶（BChE）。具體來說，該μPADs傳感平台的操作由兩個連續步驟組成。首先，利用钴摻雜介孔氧化铈（Co-m-CeO2）優異的類過氧化物酶活性在中性條件下催化分解H2O2，從而有效地将無色的3,3',5,5'-四甲基聯苯胺（TMB）轉化為藍色的氧化TMB（oxTMB）。随後将ALP或BChE添加到各自的底物中産生還原性物質，可以在一定程度上抑制oxTMB的轉化，從而降低oxTMB的比色和光熱信号（圖1）。值得注意的是，這些兩步生物酶-納米酶級聯反應有力地支持了該平台的簡便性和良好的可加工性，促使其對ALP和BChE的檢測限較低，其中BChE的檢測限比其他紙基檢測方法低一個數量級。通過對臨床血清樣本的分析，進一步證明了該平台的實用性和高效性。該創新平台作為一種簡單而強大的方法可以同時、準确、現場可視化檢測真實樣品中的多種酶活性，表現出巨大的應用潛力（Anal. Chem.2024,https://doi.org/10.1021/acs.analchem.4c02389）。
圖1.可編程μPADs用于ALP和BChE比色和光熱檢測示意圖
該成果以“A Programmable Microfluidic Paper-Based Analytical Device for Simultaneous Colorimetric and Photothermal Visual Sensing of Multiple Enzyme Activities”為題發表在國際著名期刊Analytical Chemistry上。本團隊碩士研究生李凱玲和王俊博士為論文的共同第一作者，何穗穗博士、魏華教授、喻翠雲教授為論文的共同通訊作者。本研究工作得到國家自然科學基金、湖南省科技創新領軍人才、湖南省重點研發計劃項目、湖南省衛健委科研項目、湖南省教育廳科研項目、湖南省自然科學基金等項目的支持。