2018年CAIA獎一等獎獲獎項目成果簡介：納米自組裝在分析檢測上的應用
完成單位：中國科學院化學研究所
完成人：王鐵、薛振杰、喬學志
成果簡介：
活體檢測有別于體外培育環境下的生物分析檢測，它能夠在保持生物體原始復雜體系的環境條件下對目標物進行檢測。然而，由于生物體內環境的復雜性，如何提高抗干擾能力，從中分離出待檢測物并完成高精度的有效化學信息分析一直是一個有待解決的重要問題。
申請人以新型功能化納米材料組裝結構為基礎，復合了納米材料的表界面結構、力學和電磁學特性，從分子水平到細胞水平對生命過程中復雜體系的化學信息進行分析監測，建立了一套新的材料結構體系和高靈敏度、高選擇性的檢測體系及方法。相關研究成果共發表SCI論文27篇，其中包括Nat. Commun.（1篇），Adv. Mater.（6篇），Adv. Funct. Mater.（2篇） Anal. Chem.（5篇）等重要學術期刊，并應邀在Chem. Soc. Rev.，Natl. Sci. Rev.發表綜述2篇。
成果創新點:
j 新型納米組裝材料的制備：通過納米粒子表面配體調控，獲得具有電子轉移信號增強的組裝結構體（Adv. Funct. Mater. 2017, 27, 1701982）；通過界面微納結構的調控，提高了流體動力學行為中目標物的吸附效率（J. Mater. Chem. A 2017, 5, 22506-22511）。
k 細胞行為分析檢測：用有序銀納米線組裝陣列和無序薄膜作為基底培養細胞，通過SERS追蹤檢測血清中的蛋白物質，揭示了該細胞生長過程的分子作用機制（Adv. Mater. 2016, 28, 9589-9595）。
l 肺癌患者呼出氣中疾病標志物的高靈敏度檢測：制備了金屬有機骨架（MOFs）與金納米粒子超結構的核殼復合結構，通過多孔結構降低氣體分子流動速率，實現了對目標物的有效捕獲和高靈敏檢測（Adv. Mater. 2018, 30, 1702275）。
m 血液環境中對耐藥性細菌的分離捕獲：構造了具有不同結晶性能、機械性能可調的納米線組裝陣列的三維碳泡沫透析器，從而實現高速流動血液中耐藥細菌的高效捕獲，提高血透析對耐藥型致病細菌的捕獲效率（Nat. Commun. 2018, 9, 444）。
成果的科學價值：研究成果面對活體復雜環境體系中分析分離、檢測與人體健康相關的化學信息提供了一系列新材料和新方法，能夠更好地對疾病和身體狀況進行監測和檢查，對重大疾病起到預警和預防的作用。相關成果發表的文章受到了眾多相關領域研究人員的關注，具有較大的科學價值，被包括Advanced Science News, Inorganic Chemistry Frontiers, Nature Asia, 新華網國際部，國際著名的科技網站phys.org和納米技術科技網站nanotechweb.org等國內外機構的跟蹤報道。
成果的社會經濟效益及應用前景：研究成果從新型納米組裝材料的合成制備，到復雜體系新方法、新技術的提出與實施，整個分析檢測體系完整，特色突出，具有較好的實用價值和產業化潛力，均可以用于未來開發相應的醫療檢測傳感器件。而新材料和新方法的使用，能夠有望降低儀器的成本費用及使用范圍，對全民醫療保險體系的建立提供有力的技術支持。
