​我校韩国成教授科研团队在生物传感学领域发表多篇SCI高水平论文（图）

近日，我校生命与环境科学学院韩国成教授（Guo-Cheng Han ）科研团队指导的博士研究生詹涛以及硕士研究生陈鑫、程芸云、赵祺、山晨薇分别在生物传感学领域SCI期刊《Food Chemistry》《Sensors and Actuators B: Chemical》《Talanta》《Journal of Luminescence》《Journal of The Electrochemical Society》发表5篇高水平研究论文。

其中，《Food Chemistry》《Sensors and Actuators B: Chemical》《Talanta》同属科睿唯安JCR分区Q1，中科院分区1区Top，最新影响因子分别为8.8、8.4和6.1；《Journal of Luminescence》在JCR分区为Q2，在中科院分区中为2区，最新影响因子为3.6；《Journal of The Electrochemical Society》在JCR分区为Q2，在中科院分区中为3区，最新影响因子3.9。

博士生詹涛以第一作者在《Food Chemistry》上发表的论文题为“Electrochemical sensor for ultrasensitive sensing of biotin based on heme conjugated with gold nanoparticles and its electrooxidation mechanism”[1]，其导师韩国成教授为通讯作者，我校为第一完成单位，冯小珍高级工程师和硕士研究生程芸云为共同第一作者，我校陈真诚教授和加拿大多伦多大学教授Heinz-Bernhard Kraatz为共同通讯作者。论文使用血红素（Heme）与金纳米颗粒（AuNPs）在玻碳电极（GCE）上原位偶联制备了一种简单的传感器Heme/AuNPs/GCE，用于超敏测定生物素，可以实现0.0050~50.0000 μmol·L-1的宽检测范围和0.0016 μmol·L-1的低检测限。电化学分析和前沿轨道计算表明生物素电化学氧化涉及一个电子和一个质子的转移，生成生物素亚砜。这种方法可以用于定量检测许多食品中的生物素，包括牛奶、婴儿配方奶粉、面粉、橙汁、芒果汁、蛋清和蛋黄，所有的测量都不需要对食物进行任何复杂的准备或前处理过程，也不需要抗体、亲和素增加特异性，展现出即时测试（POCT）的巨大潜力。

硕士生陈鑫以第一作者在《Sensors andActuatorsB: Chemical》上发表的论文题为“Construction of a portable enzyme-free electrochemical glucose detection system based on the synergistic interaction of Cu-MOF and PtNPs”[2]，其导师韩国成教授为通讯作者，我校为第一完成单位，冯小珍高级工程师和博士研究生詹涛为论文的共同第一作者，我校陈真诚教授和加拿大多伦多大学教授Heinz-Bernhard Kraatz为共同通讯作者。论文通过电沉积金和铜纳米粒子（AuNPs/CuNPs）、镍和铜纳米粒子（NiNPs/CuNPs）以及与铂纳米粒子（PtNPs）结合的铜基金属有机框架（Cu-MOF），分别构建了三种具有双金属结构的无酶电化学葡萄糖（GLU）传感器。其中，在金电极（GE）上沉积的Cu-MOF/PtNPs由于协同扩增而对葡萄糖氧化表现出最佳的催化性能，该过程涉及转移两个OH-和两个电子。能够在0.40-25.00 mM的浓度下建立线性，检测限为0.06 mM，灵敏度为158.41 µA·mM-1·cm-2。同时，构建了一个基于STM32F103C8T6微控制器的便携式电化学检测系统，与商用血糖仪相比，误差仅为2.96%，实现了方便、快速、无酶的葡萄糖检测。

硕士生程芸云以第一作者在《Talanta》上发表的论文题为“A facile indole probe for ultrasensitive immunosensor fabrication toward C-reactive protein sensing”[3]，导师韩国成教授为通讯作者，我校为第一完成单位，冯小珍高级工程师和博士研究生詹涛为论文的共同第一作者，我校陈真诚教授和加拿大多伦多大学教授Heinz-Bernhard Kraatz为共同通讯作者。论文提出用吲哚作为新型电化学探针，金纳米粒子放大信号，在丝网印刷碳电极上制备了一种高灵敏度的C反应蛋白（CRP）电化学免疫传感器。研究发现，吲哚以透明纳米膜的形式出现在电极表面，并在氧化过程中经历一个电子和一个质子的转移形成羟吲哚。CRP检测范围为0.0001~100 µg∙mL-1，检测限为0.03 ng∙mL-1，表现出优异的选择性、再现性和稳定性，在人血清样品中CRP的回收率为98.2~102.2%，在体外诊断前景良好。

硕士生赵祺以第一作者在《Journal of Luminescence》上发表的论文题为“One-pot synthesis of environmentally-friendly carbon quantum dots for “on-off” rapid fluorescent sensing of folic acid, Fe3+, and Ca2+”[4]，其导师韩国成教授为通讯作者，我校为第一完成单位，硕士研究生毛惠会和薛茗月教授为共同第一作者，我校陈真诚教授和加拿大多伦多大学教授Heinz-Bernhard Kraatz为共同通讯作者。论文以废弃的生物质橘子皮为碳源，采用一步水热法合成了具有蓝色荧光的橘子皮碳量子点（OP-CQD），开发了一种“开-关”荧光传感器OP-CQDs-FA-Fe3+/Ca2+，用于定量分析叶酸（FA）以及金属离子Fe3+和Ca2+。此外，该传感器还用于HepG2的荧光成像肝癌细胞，显示出其卓越的生物相容性。FA浓度在5.00~90.00 μmol·L-1和0.30~2.50 mmol·L-1范围内呈线性关系，检测限为0.15 μmol·L-1。添加Fe3+或Ca2+会导致OP-CQDs-FA系统中荧光强度的降低或恢复，从而产生“开-关”传感器模式。这项研究凸显了OP-CQD在离子检测、药物分析和细胞成像方面的巨大潜力。

硕士生山晨薇以第一作者在《Journal of The Electrochemical Society》上发表的论文题为“Synergistic amplification signal based on CoNPs and melamine for simultaneous quantification of epinephrine and serotonin”[5]，导师韩国成教授为通讯作者，我校为第一完成单位，我校陈真诚教授和加拿大多伦多大学教授Heinz-Bernhard Kraatz为共同通讯作者。论文报告了一种用于检测肾上腺素（EP）和血清素（5-HT）的电化学传感器，即通过循环伏安法（CV）将钴纳米粒子（CoNPs）和三聚氰胺（MEL）沉积在玻碳电极（GCE）上，构建电化学传感器MEL/CoNPs/GCE，基于方波伏安法（SWV）可以同时检测EP（0.23 V）和5-HT（0.38 V，vs. Ag/AgCl）。其中两者线性范围在5.00~500.00 μmol·L−1，EP检测限1.60 μmol·L−1，5-HT检测限2.52 μmol·L−1。最后将该传感器用于血清检测，EP回收率为92.8～98.2%，5-HT回收率为98.7～99.0%，RSD为3.3%。

以上研究成果得到国家自然科学基金（No. 62361014，61661014，81873913，61861010，61627807）和广西地区自然科学基金（No. 2018GXNSFAA281198，2018GXNSFBA281135）等资助。

原文链接：

[1] Tao Zhan, Xiao-Zhen Feng, Yun-Yun Cheng, Guo-Cheng Han , Zhencheng Chen, Heinz-Bernhard Kraatz. Electrochemical sensor for ultrasensitive sensing of biotin based on heme conjugated with gold nanoparticles and its electrooxidation mechanism, Food Chemistry, 2023, 429, 136997. https://doi.org/ 10.1016/j.foodchem. 2023.136997.

[2] Xi Chen, Xiao-Zhen Feng, Tao Zhan, Yu-Ting Xue, Hai-Xiang Li, Guo-Cheng Han , Zhencheng Chen, Heinz-Bernhard Kraatz. Construction of a portable enzyme-free electrochemical glucose detection system based on the synergistic interaction of Cu-MOF and PtNPs, Sensors and Actuators B: Chemical, 2023, 395, 134498. https://doi.org/10.1016/ j.snb.2023.134498.

[3] Yun-Yun Cheng, Xiao-Zhen Feng, Tao Zhan, Qi-Qi An, Guo-Cheng Han , Zhencheng Chen, Heinz-Bernhard Kraatz. A facile indole probe for ultrasensitive immunosensor fabrication toward C-reactive protein sensing, Talanta, 2023, 262, 124696. https://doi.org/10. 1016/j.talanta. 2023. 124696.

[4]Qi Zhao, Hui-Hui Mao, Mingyue Xue, Xiao-Zhen Feng, Guo-Cheng Han , Zhencheng Chen, Heinz-Bernhard Kraatz. One-pot synthesis of environmentally-friendly carbon quantum dots for “on-off” rapid fluorescent sensing of folic acid, Fe3+, and Ca2+, Journal of Luminescence, 2023, 263, 120091. https://doi.org/10.1016 /j.jlumin .2023.120091.

[5]Chen-Wei Shan, Xiao-Zhen Feng, Guo-Cheng Han , Zhencheng Chen, Heinz-Bernhard Kraatz. Synergistic amplification signal based on CoNPs and melamine for simultaneous quantification of epinephrine and serotonin, Journal of The Electrochemical Society, 2023, 170(1), 017509. https://doi.org/10.1149/1945-7111/acb5c7.