2021年CAIA獎二等獎：基于分子印跡聚合物的化學傳感構建策略
完成單位：臨沂大學材料科學與工程學院；中國科學院煙臺海岸帶研究所；青島大學材料科學與工程學院
完成人：徐守芳，李博偉，劉敬權，陸宏志，陳令新，陳濤
成果簡介：分子印跡聚合物對目標檢測物具有特異識別作用，基于分子印跡聚合物發展新型化學傳感分析方法，如分子印跡熒光傳感、分子印跡電化學傳感，用于復雜基質中典型污染物的高靈敏、高選擇性檢測分析，對于構建健康生態環境、保障食品安全具有重要意義。本項目以典型有機污染物（如酚類雌激素、三嗪類除草劑）、重金屬離子（如Ag+、Pb2+、Hg2+）、生物分子（如蛋白質、葡萄糖）等為研究對象，成功構建多種分子印跡基化學傳感，如分子印跡熒光傳感構建、分子印跡電化學傳感構建，通過形貌控制、傳感模式構建、信號放大技術等，顯著提高分子印跡基化學傳感的靈敏度。進一步開發基于分子印跡化學傳感的微流控平臺構建，實現現場快速、高效檢測和檢測設備的小型化。在基礎研究和應用研究領域均取得了系列原創性研究成果，在Analytical Chemistry, Biosensors and Bioelectronics, Chemical Communication, ACS Sensors等期刊發表SCI收錄期刊論文40余篇。主持分子印跡聚合物相關國家自然科學基金3項，山東省自然科學基金5項，所組建的功能高分子材料研究團隊2019年度被評為山東省青年創新團隊。
創新點及科學價值：
針對分子印跡化學傳感檢測靈敏度偏低的問題，從分子識別、信號轉化和信號放大三個層次入手，通過形貌控制和信號放大手段 提高單發射單一目標物的檢測靈敏度；構建多種參比型和可逆信號變化型分子印跡比率熒光傳感，實現對目標物的高靈敏檢測和可視化檢測；通過雙參比和雙通道檢測模式的構建，實現兩種檢測物的同時熒光檢測，為基于熒光信號輸出的多元檢測奠定基礎。將分子印跡技術與微流控紙芯片技術相結合，實現分子印跡材料與微流控紙基材料的融合。制成分子印跡紙芯片用于生物蛋白質、重金屬污染物、多環芳烴等多種污染物的定量檢測。新型3D折紙微流控紙芯片的設計使芯片節能便攜，檢測更加精準，使用更加便捷。
社會經濟效益：
本項目分子印跡基化學傳感，能夠在復雜樣品中實現高選擇性檢測，可以廣泛應用于環境、食品、生物等復雜樣品有機物、重金屬離子、蛋白檢測。因此，將產生重要的經濟和社會效益。
應用前景：
分子印跡基化學傳感具有良好的選擇性，可以在復雜生物樣品中進行目標物的精準檢測。本項目將為環保行業、食品行業、生命醫養健康行業的高選擇性高靈敏度快速檢測提供了強有力的技術支撐和保障。
