8月26日，国际顶级传感期刊Biosensors and Bioelectronics（IF=10.7）在线发表了题为“An electrochemical point-of-care testing device for specific diagnosis of the albinism biomarker based on paradigm shift designs”的研究，课题组2022级博士付东磊为第一作者，刘兴海教授为唯一通讯作者。该研究工作主要解决了的人体体液中酪氨酸的实时特异性检测难题，对于白化病的治疗监控具有重要意义。

图1. 通过DFT正向预测了不同预聚体的范式结构，筛选出最佳功能单体4-乙烯基吡啶。

人体内芳环小分子的水平对于监控人体健康具有重要意义，以酪氨酸为例，作为必须氨基酸苯丙氨酸的氧化产物，其含量与黑色素的合成直接相关，故白化病患者体内的酪氨酸水平严重低于正常值，而学界目前对于酪氨酸这种小分子的识别检测还存在抗干扰差、灵敏度低的缺点。该工作首先使用了基于Hohenberg-Kohn定理和Kohn-Sham方程的密度泛函理论（DFT）对5种候选功能单体与模板分子酪氨酸的结合模式进行了模拟计算，筛选出最佳功能单体并合成分子印迹凝胶，实现了对酪氨酸的最高效识别。同时，分子印迹凝胶内部由改性MXene和金纳米颗粒组成，大大提高了电化学传感器的灵敏度。

图2. 预制便携式电化学传感器对人体体液中酪氨酸的识别检测。

将特异性电化学感应探针与柔性丝网印刷电极进行组装，并结合基于小型化单片机的手持式电子设备，可以实现对酪氨酸的便携式识别检测，测试结果可以同步无线传输至移动终端，这对未来的居家智慧医疗具有启发意义。

该工作得到了国家自然科学基金项目的资金支持和美国德州农工大学TAMU高性能研究计算设施的计算支持。

原文连接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0956566324006511