中科院宁波材料所林恒伟研究员最新综述：多维化学传感器的研究进展—从设计到应用

传统的化学传感器通常采用“钥匙和锁”的检测策略，这种策略不可避免地涉及受体探针对分析物特异性结合的要求。多维化学传感器是一个相对新颖的概念，这种方法摒弃了传统传感器“一对一”的严格设计思想，通过读出多个传感器通道的信号数据，实现对目标分析物的准确监测和识别。多维化学传感器是近年来出现的一种可用于对多组份或复杂混合物样品进行整体检测分析的技术和思想，该技术突破了传统检测技术方法的局限，即一次检测通常只能测定一种特定分析物。

近期，中科院宁波材料所林恒伟研究员应Sci. China Chem.邀请撰写了题为“Recent advances of multidimensional sensing: from design to applications”的综述文章，介绍了多维传感器件的设计与应用的最新进展。

多维化学传感器件的设计策略一般包括阵列传感器(sensor arrays)、分子/纳米颗粒实验室(lab-on-a-molecule/nanoparticle) 和智能芯片(smart chip)方法。文章主要介绍了基于比色传感器阵列法构建的多维传感系统，同时也简要介绍了基于分子/纳米颗粒实验室和智能芯片的多维传感器件，对它们的设计和应用进行了全面的总结和讨论。多维化学传感器不仅在分析检测生物大分子、疾病标志物、微生物、有毒/有害气体等领域得到了广泛的应用，而且还被应用于产品质量监测、手势识别和面部表情识别等方面（如图所示）。

多维化学传感器设计策略及应用示意图

文章最后指出，多维化学传感技术最大的优势在于能够区分化学性质/结构类似的分析物，这对传统的传感技术来讲通常非常困难。尽管多维化学传感方法也有一定的局限性（例如通常不能用于识别混合物或复杂样品中的某个组分），但在某些特定的分析需求下（例如需要区分化学结构/性质相似的分析物、鉴别复杂分析物样品的组成变化等），该技术的确能发挥其独特的优势。

文章信息：[点击下方链接或阅读原文]

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Sihua Qian, Shan Sun, Yuhui Wang, Zhongjun Li, Hengwei Lin, Sci.China Chem. 2019, DOI:10.1007/s11426-019-9585-5

通信作者简介：

王宇辉

博士，中科院宁波材料所副研究员，硕士生导师。2012年6月于武汉大学获得分析化学博士学位，同年7月至2014年10月在中国科学院深圳先进技术研究院生物医药技术研究所担任助理研究员，2014年11月到中科院宁波材料所工作。共发表相关研究论文30余篇，其中第一/通讯作者论文20余篇（4篇入选ESI高被引论文），授权专利3项。长期担任Anal. Chem, Chem. Commun, Biosens. Bioelectron等学术刊物的审稿人，分别荣获2018年度Elsevier数据库Biosens. Bioelectron与J. Lumin.刊物授予的杰出审稿人奖（Outstanding Reviewer Award）。研究方向：发光纳米探针的设计、合成及在生物和环境分析中的应用。

林恒伟

博士，中科院宁波材料所研究员，博士生导师，中科院“百人计划”入选者。2007年10月在德国锡根大学获得理学博士学位。2007年10月至2012年2月先后在美国斯坦福大学和伊利诺伊大学香槟分校从事博士后研究工作。2012年3月加入中科院宁波材料所，主要从事新型发光材料及环境与食品安全检测相关的研究工作。近年来以第一作者或通讯作者在Adv. Mater., Angew.  Chem. Int. Ed.、J. Am. Chem. Soc.等期刊上发表SCI论文50余篇（其中SCI高被引论文6篇），申请国家发明专利10多项。