近日，我院杨伟强副教授课题组搭建了并行式的双极电化学发光传感平台VMSFs/pBPE-ECL，利用电导增强极化和正/负电性的硅基纳米孔道来调控比率型ECL信号响应，实现了T4噬菌体裂解大肠杆菌的准确便捷检测。相关研究成果以“Parallel Bipolar Electrode Array Modified by Hetero-Charged Silica Nanochannels for Ratiometric Electrochemiluminescence Detection of Escherichia coli Lysed by T4 Phage” 为题，发表于分析传感领域国际权威期刊《ACS Sensors》（中科院一区 TOP 期刊，IF=9.1，DOI: 10.1021/acssensors.5c04536）。

双极电化学发光（BPE-ECL）具有传感-信号分离的特点，适用于免探针固定、抗背景干扰的生物传感器开发。基于双极的传感阵列可实现多目标物、多信号读取的检测，但其传感单元仍是单目标物对应单信号输出的模式。本研究工作提出了一种并行式的BPE-ECL传感平台：传感池中的电极设计成叉指的形式，可实现驱动电极与BPE阴极的功能切换；在两个BPE阳极端分别修饰上正、负电性的硅基纳米孔道，实现ECL探针的静电斥和吸引。利用T4菌体去特异性侵染大肠杆菌并引发宿主细胞裂解，其溶液电导率的上升使得BPE阳极端的电荷密度增强，由此排斥通道1中的Ru(bpy)32⁺探针而吸引通道2中的Luminol探针，形成关于同个目标物的双通道比率型ECL信号输出。

所搭建的VMSFs/pBPE-ECL生物传感平台操作简便，更换噬菌体后可用于其它细菌的检测，无需生物探针固定或修饰；由BPE极化增强结合异电荷纳米孔道形成的比率型ECL信号调控机制，可以增强分析的准确性和灵敏度，在食品安全和疾病检测等领域展现出很好的应用前景。研究工作得到国家自然科学基金（22004054、22376089）、福建省自然科学基金（2024J01809）等的联合资助。

（文/图：杨伟强）