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刘聪慧助理教授课题组在《Advanced Functional Materials》(影响因子19,中科院JCR 1区TOP,Nature Index期刊)发表题为《Electronics-Free Wearable Platform for Computationally Guided Sweat Biomarker Recognition》的研究论文,星光直播
博士研究生李诗瑶为论文第一作者,星光直播
纳米传感与分子诊疗研究中心刘聪慧助理教授为论文通讯作者,星光直播
为唯一通讯单位。
可穿戴比色传感器是无创健康监测的有力工具,然而在处理复杂生物体液时,往往缺乏必要的化学特异性。本研究报道了一种无源微流控可穿戴平台,实现了汗液生物标志物“采集-转导-解码”的无缝集成。在主动信息采集方面,本研究设计并制备了铁-蛭石-碳复合材料作为热驱动器,其优化的放热动力学特性能够在无需外部电源的情况下,自主刺激目标区域分泌汗液。为确保高保真信号转导,本研究还报道了一种由计算筛选的超分子受体驱动的光学传感阵列。本研究运用密度泛函理论(DFT)描绘了目标分析物(K+、Ca2+和尿酸)的理化指纹图谱,据此合理筛选出在静电和拓扑特征上精确匹配的大环化合物,并将其与靶标特异性显色报告分子巧妙偶联,以实现直接的光学信号转导。最后,在智能解码环节,引入K-近邻(KNN)机器学习算法对多通道、多维度RGB输出信号进行解码,实现了具有极高分类准确率(高达100%)的可靠半定量分析。该超分子工程化的可穿戴平台提出了一种计算驱动的新策略,用于低丰度汗液生物标志物的选择性无创检测,该方法在个性化预防性健康管理领域展现出巨大的应用潜力。
原文链接://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.75956
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刘聪慧助理教授课题组在《Analytical Chemistry》(影响因子6.7,中科院JCR 1区TOP,Nature Index期刊)发表题为《Portable Electrochemiluminescence Microarray Sensor for Machine Learning-Assisted Quantitative Analysis of Zearalenone》的研究论文,星光直播
博士后罗马诺为论文第一作者,星光直播
纳米传感与分子诊疗研究中心刘聪慧助理教授为论文通讯作者,星光直播
为第一完成单位。

玉米赤霉烯酮(ZEN)是一种由镰刀菌产生的雌激素样霉菌毒素,广泛存在于小麦、大米和玉米等谷物食品中。暴露于ZEN会导致严重的内分泌紊乱和生殖障碍。因此,我们开发了一种基于微柱电极设计的便携式电极电化学发光(ECL)平台,用于基于图像的ZEN定量分析。在这项研究中,鲁米诺官能化的Zr基金属有机框架修饰的微柱电极显示出稳定的ECL发射,并实现了受控的信号产生,而小型化的电化学工作站支持便携式操作。智能手机获取的ECL图像被转换为RGB特征数据集,随后使用两步机器学习工作流程进行分析。采用K近邻(KNN)分类进行信号模式判别,然后采用高斯过程回归(GPR)进行定量浓度预测。这种图像驱动的分析策略允许在0.0001至100 ng/mL的宽线性范围内对ZEN进行定量,检测限(LOD)低至0.23 pg/mL。得益于微阵列架构和数据驱动的分析,该平台在真实样本中表现出高信号均匀性、良好的再现性和可靠的定量性能。本研究表明,将ECL微阵列与图像级数据分析相结合,为食品安全监测提供了一条通往可扩展和便携式分析平台的有效途径。
原文链接://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.6c01021?ref=PDF