近日
，亿万先生MR资料科学与工程学院朱波教授团队在开发可于复杂生物环境中实时监测生物标志物的即用型OECT生物传感器的有关钻研中获得了沉要进展
，钻研成就以“Ready-to-Use OECT Biosensor toward Rapid and Realtime Protein Detection in Complex Biological Environments”为题颁发在国际化学一区顶刊《ACS sensors》（影响因子8.3）

。高分子资料系博士生张守燕为论文第一作者
，高分子资料系朱波教授、电子信息资料系唐可教员
，土耳其埃格Arzum Erdem教授为论文的通讯作者

。

近年来
，有机电化学晶体管（OECT）在检测活络度上已达到实时荧光定量 PCR的水平
，具备即时检测（POCT）能力
，因而在生物传感领域得到了宽泛关注

。然而
，OECT 在复杂生物样本中的利用仍面对非特异性结合的问题
，进而导致检测信号失真或假阳性了局

。传统的牛血清白蛋白（BSA）封关法虽能抑造界面的非特异性作用
，但其操作繁琐且耗时
，同时封关剂的带电性及批次差距会影响传感器的机能

。此表
，BSA 会因阻塞离子进出沟路而无法用于封关沟路界面的非特异性作用位点
，限度了 OECT 仅能在离线检测模式下利用

。因而
，开发一种兼具抗传染性、急剧检测与高机能的即用型新型 OECT 生物传感器
，成为突破 OECT 在POCT 现实利用瓶颈的关键需要

。因而
，若何维吃祺件机能前提下实现对样本急剧原位检测必须的优异抗污机能
，是当前钻研亟待解决的沉要问题

。

图1、磷酸胆碱职能化聚（3,4-乙烯二氧噻吩）建饰的OECT实现复杂环境中对C反映蛋白的实时、特异性检测

。

本钻研基于两性离子磷酸胆碱职能化聚（3,4-乙烯二氧噻吩）（PEDOT-PC）
，构建了一种本征抗传染的OECT生物传感器

。该资料通过内盐结构实现超亲水性和电中性平衡
，经过栅极和沟路同步建饰后
，显著抑造了界面的非特异性蛋白吸附作用
，保障了器件在复杂生物环境中的运行不变性（如图2（a）和（b）所示）

。与传统BSA封关法导致的机能劣化分歧
，PEDOT-PC凭借混合电子-离子导电机造
，在提升跨导的同时有效降低了工作电压（如图2（c）所示）

。并且
，该器件通过钙离子介导实现了对C反映蛋白（CRP）的超活络检测（最低检测限0.11 pg/mL）
，创造了蛋白质检测的最急剧度（≤60秒）
，并且在高浓度滋扰物蛋白的存鄙人
，仍能维持对CRP精准的实时监测能力（如图2（d）所示）

。这种本征防污的OECT生物传感器为在复杂生物环境中急剧正确地检测蛋白质生物标志物提供了一个有价值的平台
，为POCT诊断提供了靠得住且高效的解决规划

。

图2、两性离子OECT的抗污机能与生物传感利用

。（a）荧光象征尝试显示两性离子界面显著抑造非特异性蛋白吸附；（b）两性离子器件在复杂生物环境中展示出运行不变性；（c）两性离子PEDOT建饰OECT显著提升器件机能；（d）两性离子OECT在高浓度滋扰物蛋白存鄙人
，对C反映蛋白的实时、急剧、特异性检测

。

本钻研是该团队近期在两性离子防污利用方面的最新进展之一
，得到了国度天然科学基金（22175111、21474014和21704013）的赞助

。该团队致力于仿生抗污资料的设计与利用
，沉点钻研其在医疗设备、生物电子器件和柔性可穿戴设备中的利用

。钻研方向集中于资料设计及其职能赋能
，指标是实现医用器械、医疗设备、生物电子器件和柔性可穿戴设备在复杂利用场景中的无缝衔接与临床利用

。近年来
，团队开发了拥有卓越抗生物污损机能（Nature Communications, 2014, 5, 4523）及电响应耦合个性的仿生导电高分子资料（Advanced Functional Materials, 2018, 28, 1703890）
，有效抑造了生物电极在持久植入过程中出现的生物污损和免疫炎症反映；通过钻研仿生抗污高分子资料结构与生物抗污、电化学不变性之间的协同关系（Journal of Materials Chemistry B, 2021, 9, 2717–2726）
，以及开发植入电极防污绝缘封装技术（Applied Surface Science, 2023, 621, 156902
，RSC Applied Interfaces, 2025, 2, 496-507）
，保障了资料和器件在持久植入中的机械和防污职能不变性；此表
，还开发了拥有高抗生物污损机能的仿生有机电化学晶体管阵列（Chemical Engineering Journal, 2024, 483, 148980）
，以及在血液接触生物医学设备涂层方面获得的沉要进展（Advanced Science, 2025, 2502411）

。

文章链接：https://doi.org/10.1021/acssensors.4c03072