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生物物理研究院教师在《Chinese Chemical Letters》发表研究论文

发布时间：2026-09-01

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近期，生物物理研究院阎孟霞博士作为第一作者在国产化学类顶级期刊《Chinese Chemical Letters》（中科院一区，IF：9.5）上发表了题为“Hierarchically porous MOF nanozyme amplified colorimetry/fluorescence/smartphone multi-modal biosensor for sensitive detection of sarcosine”的研究论文。这是继2026年4月阎孟霞博士作为第一作者在材料领域顶级期刊《ACS Nano》（中科院一区，ESI化学学科TOP期刊，IF：16.0），2026年5月作为通讯作者在化学领域《Journal of Electroanalytical Chemistry》（新锐分区二区，IF：4.6）刊发成果之后，取得的又一项重要科研进展。

大量临床证据证实肌氨酸水平升高与癌症进展密切相关，并已成为前列腺癌的关键生物标志物。但健康与病理状态之间的肌氨酸浓度差异较小，且实际生物样本复杂基质带来严重干扰。开发可靠且灵敏的方法，用于尿液中快速定量肌氨酸检测，对于无创识别潜在的前列腺癌至关重要。多模态传感凭借其交叉验证和自校准能力，有效提高了检测精准度。比色结合荧光方法的多模态传感平台极具潜力，前者实现快速且直观的监测，而后者则具有高灵敏度和定量能力然而，当前这些光学方法主要依赖与酶级联反应相结合，天然酶成本高昂且易失活的固有缺点限制了其广泛应用。此外，现有的酶依赖型多模态策略需要专业仪器和实验室操作条件，操作繁琐且耗时，无法满足前列腺癌筛查中快速现场检测和床边检测（POCT）的要求。

针对上述问题，此工作通过温和的软模板策略合成了分级多孔金属有机框架（MOF）纳米酶HMUiO-FeTCPP。金属卟啉Fe(III)-TCPP作为配体被引入周围的微孔壁中，形成了均匀分散的催化单元。介孔通道显著提高了质量传输效率，并增加了内部活性位点的暴露面积。HMUiO-FeTCPP仍表现出优异的过氧化物酶样特性。它将肌氨酸氧化酶-肌氨酸反应产生的H2O2转化为活性氧物种，进而氧化比色和荧光底物，从而实现高灵敏度的肌氨酸检测。此外，进一步提出了利用琼脂糖水凝胶作为“微管实验室”的方案，该水凝胶将HMUiO-FeTCPP封装其中作为化学探针。琼脂糖水凝胶的半湿性可模拟均相溶液环境，从而实现高精度检测。构建了一种基于HMUiO-FeTCPP的比色/荧光/智能手机多模式传感系统，用于尿液中肌氨酸的定量检测，显著提高了其实用性和便利性。

图1. HMUiO-FeTCPP 纳米酶的制备及其用于肌氨酸多模态检测的示意图

阎孟霞博士长期从事基于新型纳米酶、发光功能化纳米探针的传感器研制及其在疾病诊断、食品安全检测、环境监测等领域中的应用研究。主持山东省自然科学青年基金、横向科研项目、成果转化项目等，以第一/通讯作者在ACS Nano、Analytical Chemistry、Biosensors and Bioelectronics、Chinese Chemical Letters、Talanta等国际权威期刊发表论文。申请发明专利10余项，授权专利5项。指导学生获国家级大学生创新创业训练计划项目2项，国家级竞赛奖2项、授权实用新型专利和软件著作权5项。

文章链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1001841726009617

（作者：生物物理研究院阎孟霞供稿审核人：许士才）

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