基于分子聚集体的多维化生传感材料研究

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基于研究者富有想象力的工作,在化学和生物传感领域,人们报道了越来越多的基于超分子、分子聚集体传感体系,无论在灵敏度和特异性方面都有良好的表现.如何推动这些精心构建的传感体系走向实际应用始终面临着不小的挑战.一方面是如何实现这些传感体系从微观（纳米、微米）尺度的分子、超分子、分子聚集体到宏观尺度传感材料、传感器件的跨越。众所周知，许多传感体系是依赖于微纳米尺度的特殊几何构型和微纳米尺寸效应实现其功能的，如何在材料制备和传感器件设计中保留甚至强化这些特殊的结构和尺寸效应就需要我们始终注意。另一方面，研究者总是试图用最简单的线性关系来处理某一维度的传感信号与目标分子浓度之间的关系，而且不同研究者总是选择他们所擅长的一种信号处理方法来研究他们的传感体系，而往往忽略了除了他们关注的传感信号之外的别的维度（光、电、声、磁、力、热、化学、生物）响应信号。随着工艺和技术的不断进步，尤其是在大数据，人工智能等领域的发展，我们有机会收集和处理不同的维度来传感信号。通常基于分子、超分子、分子聚集体的传感体系是基于多种非共价相互作用的协同效应，在实际应用中，我们发现传感信号往往只在一个很小的范围内呈现线性关系。另外由于这种协同效应也会导致不止一个维度的响应信号，这种多维度的信号响应会给我们的研究提供更丰富的信息。最近的研究中，我们开发了基于分子聚集体的不同尺度的材料可控制备方法，逐步完善了多维度信号测试平台，探索了从多个维度来收集并处理传感信号的方法，基于这些平台和方法开发了荧光传感阵列的气敏传感器，并应用在了对有毒有害气体的实时监测中，对生物毒素敏感的传感器也在进一步的开发中。这些多维度的信息不仅仅可以应用在生化传感领域，更重要的透过这些多维信号的融合分析，我们有机会更深入的了解分子间非共价相互作用的细节。
作者：丁志军陈东曹鍏李志军陈茜张法恒
作者单位：军事科学院防化研究院北京102205
母体文献：全国第十九届大环化学暨第十一届超分子化学学术讨论会论文集
会议名称：全国第十九届大环化学暨第十一届超分子化学学术讨论会  
会议时间：2018年8月16日
会议地点：呼伦贝尔
主办单位：中国化学会
语种：chi
分类号：TQ3TK1
关键词：多维化生传感材料  制备工艺  分子聚集体  协同效应
在线出版日期：2021年11月24日
基金项目：
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