张瑞林团队在Advanced Science期刊发文 开发双原子催化剂的新型电化学传感器 实现血清中芬太尼的快速、高灵敏检测

近日，昆明医科大学法医学院、国家卫生健康委员会毒品依赖和戒治重点实验室副教授张瑞林、医工交叉研究院教授廖玉辉联合云南大学副教授白慧萍，以昆明医科大学为第一单位在期刊《Advanced Science》（中国科学院1区Top，IF=14.3）发表题为《Dual-Atom Catalyst Au@S-rGO for Rapid and Highly Sensitive Electrochemical Detection of Fentanyl in Serum》的科研论文。该研究获国家自然科学基金、云南省重点研发计划项目、云南省兴滇英才支持计划及昆明医科大学法医毒物学一流学科团队项目资助。

该研究创新性地开发出一种基于双原子催化剂的新型电化学传感器，通过原子级设计催化剂，实现血清中芬太尼的快速、高灵敏检测，攻克了芬太尼痕量检测的技术难题，不仅为毒品快速筛查提供了高效工具，还为其他痕量有害物质的传感技术研发开辟了新方向。

该研究发现的Au@S-rGO双原子催化剂展现出卓越性能。球差电镜表征显示，Au和S在还原氧化石墨烯（rGO）表面呈原子级分散状态。密度泛函理论（DFT）模拟深入分析了S在Au@S-rGO中的可能构型，以及不同掺杂位置对Au电子密度的影响。结果表明，金属和非金属原子的共修饰显著提升了电极的催化活性。实验数据充分证明了该催化剂的优势。修饰后的电极在检测芬太尼时，在0.0291—38.2μmol/L的浓度范围内，检测信号与芬太尼浓度呈现良好的线性关系，检测限低至9.7nmol/L，优于多数已报道的电化学检测方法。在人体血清样本检测中，芬太尼的回收率在98.0%—104%之间，重复性良好，相对标准偏差小于3.2%。

近年来，张瑞林团队响应云南省“科技兴警”协同创新号召，依托国家卫生健康委员会毒品依赖和戒治重点实验室，围绕毒品现场快速检测难题，通过多学科交叉创新整合，开创性地应用电化学传感技术取得系列研究成果。在《Microchimica Acta》《Electrochimica Acta》《Analytica Chimica Acta》《Biosensors and Bioelectronics》《Advanced Science》《Organic Letters》《Gut Microbes》等国际知名学术期刊上发表论文。

论文链接：https://doi.org/10.1002/advs.202500430