海岸带环境中的污染物如有机污染物、致病菌、重金属等种类繁多且环境毒性较大，迫切需要开发新型快速、灵敏、准确的传感分析方法及高效的鉴别分析系统。长期以来，聚合物敏感膜电位分析技术受疏水性化学配体的限制，主要用于实现对各类离子的检测。针对上述挑战，中国科学院烟台海岸带研究所的秦伟研究员及其团队，提出了基于磁控生物识别分子直接电位响应的聚合物膜电极生物传感新方法。

    基于新型生物识别分子核酸适配体、多肽等的识别，提出了磁控电位传感分析技术，建立了可适用于海水中有机小分子、生物大分子、细胞（致病菌）等多种分析物的电位传感检测新方法。研究进一步发展了多通道传感器阵列，提出深度学习增强的磁控电位生物传感分析技术，实现了海水中多种类抗生素等新型污染物的快速鉴别、定性、定量分析。该研究提出了Magneto-Potentiometry的概念，并探索了机器学习在电位分析领域的应用。研究成果发表于国际权威化学期刊《德国应用化学》（1: Angewandte Chemie International Edition, 2023, 135, e202210513， VIP论文； 2: Angewandte Chemie International Edition, 2021, 60, 2609-2613，热点论文）。化学领域国际知名期刊《欧洲化学》就相关主题，特邀撰写了Concept article （Chemistry-A European Journal, 2023, 29, e202302647）。基于传感器阵列及深度学习增强的磁控电位传感技术，为海岸带复杂环境中抗生素、致病菌等污染物快速鉴别、定性、定量分析提供新思路。

 

基于磁控电位型生物传感器阵列及其在多种细菌分类鉴别中的应用

基于磁控核酸适配体的深度学习增强传感平台用于抗生素多组分分析应用

    相关研究得到了国家重点研发计划（2016700）、国家自然科学基金（U2006208、41876108）等项目的资助。

 

论文信息：

    Junsong Mou, Jiawang Ding*, Wei Qin, Deep learning-enhanced potentiometric aptasensing with magneto-controlled sensors, Angew. Chem. Int. Ed.,2022, DOI: 10.1002/anie.202210513;

    Lv Enguang#, Li Yanhong#, Ding Jiawang,* Qin Wei*, Magnetic-field-driven extraction of bioreceptors into polymeric membranes for label-free potentiometric biosensing, Angewandte Chemie International Edition, 2021, 60, 2609-2613;

    Junsong Mou, Jiawang Ding*, Wei Qin, Modern potentiometric biosensing based on non-equilibrium measurement techniques, Chemistry-A European Journal, 2023, 29, e202302647.