完成单位：大连理工大学张大煜学院

完成人：朱楠，江禹，宿艳，马俊林，马鸿婷，沈刘学

成果简介：本项目针对可穿戴传感器件及现场快检设备在实际样品检测中精度和准确度不足的问题，以水环境和人体体液中重金属离子实时快速检测为目标，致力于简便、灵敏、快速的智能可穿戴电化学传感器研究，取得了以下进展：（1）构建了水环境体系准确检测多种离子的智能可穿戴电化学传感器；（2）设计了“牺牲模板原位电沉积”法原位制备多孔电极，极大降低了重金属离子的检测限，并实时用于化妆品及其他实际样品检测分析；（3）发展了丝网印刷技术与模板电沉积技术相结合的传感器构筑新方法，实现了多种重金属离子的远程实时智能检测。这些突破性进展极大地推动了智能可穿戴电化学传感器在环境检测及健康监测领域的应用研究。

创新点及科学价值：

（1）构建智能可穿戴电化学传感体系，原位制备铋、金等生物相容性良好传感材料并结合丝网印刷技术，耦合便携式装备，实现实际样品中多种重金属离子的实时检测。

（2）发展了“牺牲模板原位电沉积”法原位制备多孔活性材料于电极表面，增加重金属离子的活性吸附位点来降低检测限，提高灵敏度；同时利用电化学活化方法降低背景干扰，提高实时检测的传感稳定性。

（3）提出了丝网印刷与模板共电沉积技术结合的传感系统构筑新方法，实现了实际样品中的智能化、即时分析，基于人体体液分析物传感的健康监测和环境标志物的现场检测等领域开展了创新性工作。

社会经济效益：本项目的研究成果，是传感性能与机械性能优异的智能可穿戴电化学传感体系、可穿戴电极表面原位构筑多孔传感材料的新方法、实时快速检测多种重金属离子的传感装置，能够实现对Cd²⁺，Pb²⁺，Zn²⁺，Cu²⁺，Hg²⁺等重金属离子的检测分析及实际样品中即时定量检测。该传感器件的构筑方法可拓展至人体体液生物代谢分子、电解质离子及环境标志物等智能传感体系，进而广泛应用于健康监测、环境快检等领域。项目相关研究成果发表于Analytical Chemistry等国际权威期刊20余篇；英文书籍1本（Wiley出版社）；中国发明专利6个（1个已授权），美国欧盟发明专利各一个（已授权）；承担多项海内外相关科研项目。

应用前景：本项目构筑的智能可穿戴电化学传感体系，具有生产成本低、实时、高灵敏、高选择性、高稳定性等优势，尤其在实际样品检测中具有与标准ICP-MS相一致的检测精度和准确度。一方面，该智能传感体系将进行大量的实际样品重金属离子检测验证，提高方法的可靠性，优化产品结构，以期应用于附近水域重金属的快速抽样检测和定点在线监测。另一方面，本项目将该智能可穿戴传感体系的构筑技术与微纳米加工技术相结合，拓宽原位制备传感材料类型，优化样品采集、输运等过程，应用在肿瘤细胞癌症标志物检测，以期在医学检测等方面得到进一步应用。