离子液体协同 β-CD 分子印迹 EGFET 传感器 PFAS 快速检测新技术

2026-03-31 14:07:11 sh默尼 1

离子液体协同 β- 环糊精导向分子印迹 EGFET 传感器 实现全氟烷基物质 (PFAS) 高选择性高灵敏检测


全氟和多氟烷基物质(PFAS,俗称 “永久化学品”)因具备优异的化学稳定性、疏水疏油性与表面活性,被广泛应用于工业电镀、消防、日用化工、半导体制造等诸多领域,但其极强的环境持久性、生物累积性与内分泌干扰、潜在致癌性等多重生态与健康毒性,已成为全球范围内备受关注的重大环境污染问题。这类物质可在水体、土壤等环境介质中长期赋存,无法通过常规自然降解过程消除,且同类物之间化学结构高度相似,给复杂环境基质中 PFAS 的高选择性、精准定量检测带来了极大的技术挑战,也成为制约 PFAS 污染溯源与管控的核心瓶颈。


当前,液相色谱 - 串联质谱法(LC-MS/MS)是业内公认的 PFAS 定量检测金标准,虽可实现多组分的精准定量分析,但存在难以规避的技术短板:该方法高度依赖大型精密仪器设备,检测与运维成本高昂,需经过专业培训的技术人员完成复杂的样品前处理、色谱分离与质谱参数调试,且单个样品的分析周期长达数小时甚至数天,完全无法满足环境现场大批量样品的快速筛查、突发污染事件应急监测的实际需求,极大限制了 PFAS 污染全域排查的效率与覆盖面。


针对上述行业痛点,同济大学毛舜教授、李秋菊副研究员领衔的研究团队,创新性提出了一种基于 β- 环糊精(β-CD)导向的分子印迹策略,成功构建了一款高性能扩展栅场效应晶体管(EGFET)传感器,为水体中 PFAS 的高选择性、高灵敏、低成本快速检测提供了全新的解决方案。


该项研究不仅成功研发了一款可实现 PFAS 高灵敏、高选择性、快速检测的 EGFET 传感器,更确立了 β- 环糊精导向分子印迹技术在 PFAS 检测领域的通用设计原则,一举突破了传统分子印迹技术特异性不足、传统仪器检测方法难以现场快速筛查的双重行业瓶颈。该技术方案操作简便、检测成本低、响应速度快,无需复杂的样品前处理与大型精密仪器支撑,为环境水体中 PFAS 等持久性有机污染物的现场快速筛查、污染溯源、应急监测提供了成熟的实用化技术支撑,对助力全球 “永久化学品” 污染管控、保障水环境安全与公众健康具有重要的应用价值与推广意义。

离子液体协同 β-CD 分子印迹 EGFET 传感器 PFAS 快速检测新技术

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