完成单位：南京大学化学化工学院，华东理工大学信息科学与应用研究

完成人：应佚伦、于汝佳、马慧、胡正利、万永菁、李孟寅、刘少创、芦思珉、武雪原、龙亿涛

成果简介：本项目针对生命分析化学测量缺乏高灵敏、精准可控的传感器和高通量、高稳定仪器系统的瓶颈问题，可控设计构建了具有多重灵敏域的立体空间限域纳米孔道，提出了纳米孔道电极感受电势模型，建立了电化学智能传感新方法、新原理和新机制，突破了瞬态超微电流检测仪器系统研制上的“卡脖子”问题，研制了高灵敏、高稳定的阵列化纳米孔道传感装置系统，揭示了动态化学与生命过程中的单个体作用机制。研制的高灵敏纳米孔道传感器、智能大数据分析软件及阵列化测量仪器系统等系列创新成果应用于疾病标志物精准检测及抗生素孔道药物筛选等方面，对于推动纳米孔道电化学传感技术的突破性发展具有重要科学与应用价值。

创新点及科学价值：

(1)设计构建了立体空间限域纳米孔道，研制了具有多重灵敏域的纳米孔道传感器，发展了普适性多肽单分子分析方法,将电化学测量空间分辨能力提高至亚纳米水平。

(2)建立了无线纳米孔道电化学传感新方法，提出纳米孔道孔尖电荷极化增强电化学测量新机制，构建了纳米孔道电极感受电势模型，实现了单个体超快非稳态测量。

(3)研制了纳米孔道智能传感装置系统，建立了通用型纳米孔道仪器校准方法，发展了纳米孔道频率谱图分析方法，实现了高通量高灵敏单分子实时在线测量。

社会经济效益：

(1)研制的纳米孔道测量仪器及方法被应用于抗生素孔道药物筛选及疾病标志物精准检测等方面；

(2)发展的通用型纳米孔道传感方法和测量仪器被应用于本科生单分子实验教学实验，推动了本科生分析实验课程创新；

(3)组织了系列国际会议，提升了我国在纳米孔道传感领域的国际话语权与国际影响力，为提高重大生物医学产业发展与高端电分析化学仪器研发提供科技支撑。

  应用前景：本成果创新的纳米孔道智能传感方法有望应用于高通量、高灵敏的单个蛋白质序列及动态结构分析、单个颗粒化学过程精准测量及活细胞内化学反应过程分析，推动对疾病标志物的发现、疾病机理的研究、分子免疫机制的解析、药物开发、个体化治疗等的发展。纳米孔道智能传感仪器系统可为进一步自主创新研制面向生物医学的原创仪器装置提供技术领先保障，持续发展更多“卡别人脖子”的纳米孔道高端应用技术，抢占国际知识产权制高点，实现相关高精密仪器和功能器件产品在体外诊断、药物筛选以及信息存储等多个应用场景下的产业化推广，为提高我国重大生物医学产业发展提供科技支撑。