日前，中科院合肥研究院智能所研究員劉錦淮和黃行九帶領(lǐng)課題組，在納米間隙電極傳感器件的研究中取得重要進(jìn)展。

納米間隙電極傳感器件的突出特點(diǎn)，是可直接將待測物質(zhì)的某種特性轉(zhuǎn)化為更簡潔、更直觀的電信號——如電阻、阻抗等，以實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)分子的痕量、高靈敏度檢測。其中，針對痕量的待測目標(biāo)分子，如何獲得增強(qiáng)、有效的信號一直是研究熱點(diǎn)之一。智能所研究人員運(yùn)用金納米顆粒構(gòu)筑了納米間隙電極，提出了兩種檢測新思路。

首先，他們通過在納米間隙電極間引入硒化鎘量子點(diǎn)，有效提高了有機(jī)分子鏈霉親和素檢測的靈敏度與信號強(qiáng)度。同時(shí)，他們采用電化學(xué)阻抗譜和循環(huán)伏安法，進(jìn)一步證實(shí)了在紫外可見光照下信號顯著增強(qiáng)效應(yīng);停止光照后，電化學(xué)阻抗值恢復(fù)到未加光照的水平。這些發(fā)現(xiàn)表明硒化鎘量子點(diǎn)的信號增強(qiáng)作用是可靠且可逆的。該研究結(jié)果近期發(fā)表于國際納米材料雜志《微尺度》，并被選為當(dāng)期封面。

相反，研究人員將環(huán)糊精組裝到金納米顆粒表面，利用環(huán)糊精分子(CD)空腔對多氯聯(lián)苯分子(PCBs)的捕獲作用，提出了另一種“抑制電荷輸運(yùn)”式檢測新方法，即當(dāng)不良介電性質(zhì)的多氯聯(lián)苯分子進(jìn)入到環(huán)糊精分子空腔后，測量的電流信號強(qiáng)度顯示出明顯下降。采用該方法對多氯聯(lián)苯的最低檢測濃度可達(dá)1納米。此成果發(fā)表在美國化學(xué)會《分析化學(xué)》雜志上。

據(jù)悉，上述研究工作獲得國家“973”計(jì)劃項(xiàng)目、國家自然科學(xué)基金委重大研究計(jì)劃“納米制造的基礎(chǔ)研究”、中科院“百人計(jì)劃”等項(xiàng)目的支持。