完成单位：四川大学分析测试中心

完成人：吴鹏、周蓉卉、张金懿、吴兰

成果简介：

荧光传感是化学、环境、生物医学等学科中重要的研究领域。然而，生物活性分子的荧光检测易受来自样品自发荧光和散射光的干扰，给其准确分析带来了巨大的挑战。室温磷光由于其发光寿命长，可通过设置有效延迟时间消除自体荧光和散射光的干扰。该项目针对上述科学问题，以掺杂量子点优异的室温磷光和大Stokes位移发光为基础，发展了系列用于污染物和生物分子的低背景磷光检测新方法，为复杂样品的高灵敏和高选择性分析提供了新策略和新途径。本项目10篇代表作包括1篇Chem. Soc. Rev.、1篇Angew. Chem. Int. Ed.、1篇Chem. Sci.、4篇Anal Chem、1篇Chem Eur J、2篇Nanoscale；10篇代表作共计他引1160次。基于本项目研究成果，第一完成人主持修订了中国教育行业标准“荧光光谱分析方法通则”（JY/T 0571-2020）。

创新点及科学价值：

1. 发展了蛋白质直接合成功能化掺杂量子点的新方法，并以所合成的掺杂量子点的光谱性质为基础，结合模板蛋白质的生物识别功能，建立了多种智能纳米-生物界面，实现了复杂体系中金属离子、生物小分子和蛋白质的高灵敏、高选择性识别与检测，有效避免了繁琐的合成-后修饰以及纯化等步骤引起的干扰问题。

2. 基于掺杂量子点大Stokes位移，开发了新型指纹比率成像探针，用于指纹成像和指纹中爆炸物的同时检测。基于Mn-ZnS磷光量子点大的Stokes位移（>300 nm）及吸收位于近紫外区的特点，我们发展了基于Mn掺杂ZnS量子点的磷光内滤传感，实现了近紫外区生物小分子的高灵敏磷光检测。

3. 基于掺杂量子点的多维光谱性质，提出了基于不同物理原理的多种识别模式提供相互独立、重叠少的信息，从而有效提高了掺杂量子点应用于复杂体系的分析和分辨能力。发展了多维光学传感体系，提升了复杂体系中蛋白质识别分析的精准性。

社会经济效益：

本项目相关成果得到了以美国国家发明家科学院院士Paras N. Prasad教授为代表的国际同行的好评，也受到了活跃在该领域的大多数国内外研究团队、学者的引用。基于本项目的研究成果，第一完成人获得国家优青（2015）和四川省杰青（2015）资助，并入选四川省学术与技术带头人（2021）。目前，第一完成人担任中国分析测试协会第七届青年学术青委会委员和四川省分析测试学会光谱专委会委员，担任《高等学校化学学报》（中英文版）青年执行编委、《中国测试》和《分析仪器》编委，全国光功能材料青年学者研讨会学术委员会委员。

应用前景：

本项目开发的新型生物大分子直接功能化量子点的合成方法，已被若干课题组沿用。部分探针在相关企业的前期试用表明：本项目合成的磷光量子点磷光亮度高、磷光性质稳定；系列环境污染物磷光探针响应速度快、鲁棒性好，适合于环境快检分析。