完成单位：中国科学院化学研究所

完成人：王铁、薛振杰、乔学志

成果简介：

活体检测有别于体外培育环境下的生物分析检测，它能够在保持生物体原始复杂体系的环境条件下对目标物进行检测。然而，由于生物体内环境的复杂性，如何提高抗干扰能力，从中分离出待检测物并完成高精度的有效化学信息分析一直是一个有待解决的重要问题。

申请人以新型功能化纳米材料组装结构为基础，复合了纳米材料的表界面结构、力学和电磁学特性，从分子水平到细胞水平对生命过程中复杂体系的化学信息进行分析监测，建立了一套新的材料结构体系和高灵敏度、高选择性的检测体系及方法。相关研究成果共发表SCI论文27篇，其中包括Nat. Commun.（1篇），Adv. Mater.（6篇），Adv. Funct. Mater.（2篇） Anal. Chem.（5篇）等重要学术期刊，并应邀在Chem. Soc. Rev.，Natl. Sci. Rev.发表综述2篇。

成果创新点:

j 新型纳米组装材料的制备：通过纳米粒子表面配体调控，获得具有电子转移信号增强的组装结构体（Adv. Funct. Mater. 2017, 27, 1701982）；通过界面微纳结构的调控，提高了流体动力学行为中目标物的吸附效率（J. Mater. Chem. A 2017, 5, 22506-22511）。

k 细胞行为分析检测：用有序银纳米线组装阵列和无序薄膜作为基底培养细胞，通过SERS追踪检测血清中的蛋白物质，揭示了该细胞生长过程的分子作用机制（Adv. Mater. 2016, 28, 9589-9595）。

l 肺癌患者呼出气中疾病标志物的高灵敏度检测：制备了金属有机骨架（MOFs）与金纳米粒子超结构的核壳复合结构，通过多孔结构降低气体分子流动速率，实现了对目标物的有效捕获和高灵敏检测（Adv. Mater. 2018, 30, 1702275）。

m 血液环境中对耐药性细菌的分离捕获：构造了具有不同结晶性能、机械性能可调的纳米线组装阵列的三维碳泡沫透析器，从而实现高速流动血液中耐药细菌的高效捕获，提高血透析对耐药型致病细菌的捕获效率（Nat. Commun. 2018, 9, 444）。

成果的科学价值：研究成果面对活体复杂环境体系中分析分离、检测与人体健康相关的化学信息提供了一系列新材料和新方法，能够更好地对疾病和身体状况进行监测和检查，对重大疾病起到预警和预防的作用。相关成果发表的文章受到了众多相关领域研究人员的关注，具有较大的科学价值，被包括Advanced Science News, Inorganic Chemistry Frontiers, Nature Asia, 新华网国际部，国际著名的科技网站phys.org和纳米技术科技网站nanotechweb.org等国内外机构的跟踪报道。

成果的社会经济效益及应用前景：研究成果从新型纳米组装材料的合成制备，到复杂体系新方法、新技术的提出与实施，整个分析检测体系完整，特色突出，具有较好的实用价值和产业化潜力，均可以用于未来开发相应的医疗检测传感器件。而新材料和新方法的使用，能够有望降低仪器的成本费用及使用范围，对全民医疗保险体系的建立提供有力的技术支持。