近日，哈尔滨工业大学（深圳）的李迎春教授团队与深圳大学的张晗教授团队在二维材料多靶标生物传感研究方面取得了重要进展。该团队采用液相剥离方法成功地制备出具有高稳定性的二维金属碳化物（MXene，Ti3C2Tx），并进一步探索了其在电化学生物传感领域的重要应用，该成果刊登在国际顶级学术期刊Advanced Functional Materials上。
MXene是一种类石墨烯的过渡金属氮化物或碳化物构成的层状结构材料，自2011年发现以来，凭借其优异的特性，迅速在学术界引起广泛的关注与研究。目前，二维MXene材料性能的研究及应用正处在起步阶段，在催化、传感、储能等领域都具有广阔的应用前景。该成果首先对MXene的电化学性能进行了表征，发现其具备非常强的电子传输能力和电催化能力，很多性能超过经典的二维材料石墨烯。另外，研究还发现该类材料具有极佳的重金属离子/阳离子染料吸附能力、酶负载能力等。利用这些特性，该团队进一步研究了其在全血中同时进行多指标传感分析的重要应用。他们巧妙地将这种MXene传感材料结合微流控技术，构建了一种新型的微流控电化学传感芯片，在无需人为前处理的条件下即可实现全血中3种肾功能指标的在线连续监测。这也是首次通过生物电化学传感手段实现3种靶标的同时传感分析，使医生和病患可以通过该技术实时了解血液透析的程度，为全国百万尿毒症患者带来透析治疗监测技术的革新。
图1. MXene材料的表征图。（a）MXene的制备流程；（b）和（c）分别为材料前体及其MXene的SEM成像；（d）和（e）为材料前体及其MXene的EDS成像；（f）MXene修饰电极的阻抗谱；（g）MXene修饰电极的伏安图；（h）MXene对尿酸的电催化氧化伏安图；（i）MXene对重金属的吸附。
图2. 基于二维MXene的电化学微流控传感芯片。
图3. 基于微流控电化学传感芯片的全血肾功能多指标传感原理图。（a）血液中尿酸检测机理图；（b）血液中肌酐检测机理图；（c）血液中尿素检测机理图。
这一研究成果近期发表在Advanced Functional Materials上，文章的第一作者是哈尔滨工业大学（深圳）2017级的博士生刘江，通讯作者为李迎春、张晗。该研究得到国家自然科学基金、深圳市科技创新委员会项目、澳门科技发展基金项目的大力支持。
该论文作者为：Jiang Liu, Xiantao Jiang, Ruyue Zhang, Yang Zhang, Leiming Wu, Wei Lu, Jianqing Li, Yingchun Li, Han Zhang
原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面）：
MXene-Enabled Electrochemical Microfluidic Biosensor: Applications toward Multicomponent Continuous Monitoring in Whole Blood
Adv. Funct. Mater., 2018, DOI: 10.1002/adfm.201807326
团队介绍
张晗
首届国家“优青”（2012年）
中组部青年人才（2012年）
基金委重点项目负责人（2015年）
深圳市创新团队负责人（2015年）
深圳市青年科技奖获得者（2017年）
全球高被引科学家（2018年）
深圳市黑磷光电技术工程实验室主任（2016年至今）
兼任民盟中央委员、广东省政协委员、深圳市政协委员、Photonics Research等多个SCI期刊副主编/专题主编、中国激光青年编委会秘书长等职务。
1984年出生于黄冈市，2006年武汉大学材料物理理学学士学位，2010年新加坡南洋理工大学微电子工学博士学位，2013年受聘深圳大学特聘教授；研究方向：光纤激光器、非线性光学、光纤通信与电子器件、低维材料信息光电器件等研究。
近五年来，以通信作者发表中科院一区论文100余篇，包括PNAS、Nature Communications、Physics Reports等；论文总引用超过16000次，H-index为62，其中ESI高引用论文超过40篇，ESI热点论文3篇，两篇论文入选中国百篇最具影响力国际学术论文。据中国科学院科技战略咨询研究院公布的《2017研究前沿》，张晗教授团队一直从事并且引领的“基于二维材料可饱和吸收体的锁模光纤激光器”研究被列为物理学的Top 10热点，黑磷的特性及应用研究领域有35篇论文入选核心论文（张晗以第一作者或通讯作者入选9篇，共计13篇）。此外，黑磷的特性研究在《2015研究前沿》报告中以新兴前沿出现，于2016年进一步成为热点前沿。
李迎春
中组部海外高层次引进人才（2012）
全国青联委员（2015）
中国青年科技工作者协会理事（2015）
江苏省“双创人才”（2015）
2016年受聘哈尔滨工业大学（深圳）教授
研究方向：生物/电化学传感器、功能纳米材料、医学分析检测新技术与新方法等研究；获得2017年度兵团科技进步奖一等奖（省级，排名第一）、霍英东教育基金会青年教师奖（2016）等；独立工作以来以通讯作者发表研究论文近四十篇。
本文版权属于X-MOL（x-mol.com），未经许可谢绝转载！欢迎读者朋友们分享到朋友圈or微博！
———END———
限 时 特 惠： 本站每日持续更新海量各大内部创业教程，永久会员只需98元，全站资源免费下载 点击查看详情
站 长 微 信： yjxmw518
