哈爾濱工業(yè)大學(xué)（深圳） 醫(yī)學(xué)工程與數(shù)字健康學(xué)院/理學(xué)院的羅成璐、田夢(mèng)等團(tuán)隊(duì)將局域表面等離激元共振（LSPR）與單分子識(shí)別檢測(cè)策略結(jié)合，可在分子水平上為光與物質(zhì)之間的相互作用提供良好的研究體系。其研究成果發(fā)表在《化學(xué)學(xué)報(bào)》2025，Vol.83上。從 LSPR傳感策略出發(fā)，介紹其基本原理并闡明了傳感性能的影響因素，探討了高靈敏光學(xué)傳感技術(shù)的設(shè)計(jì)方案，綜合分析了不同設(shè)計(jì)方案在單分子靈敏度檢測(cè)中的前沿應(yīng)用，總結(jié)了技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。

局域表面等離激元共振（localized surface plasmonresonance，LSPR）是納米等離子激元學(xué)中常見的物理現(xiàn)象，是指金屬納米顆粒在光的照射下（某一特定波長(zhǎng)處），金屬表面的自由電子與入射光的電磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生共振，從而使其具有優(yōu)異的光學(xué)、物理、化學(xué)性質(zhì)，在生物醫(yī)學(xué)診斷、生物或化學(xué)傳感、環(huán)境監(jiān)測(cè)和藥物分析等諸多領(lǐng)域有著較好的應(yīng)用前景。

突破在疾病方面的應(yīng)用：通過抗原-抗體識(shí)別過程中 LSPR 光譜的位移變化，實(shí)現(xiàn)了飛摩爾水平的單分子靈敏度檢測(cè)，為早期疾病篩查和治療提供了一定幫助；構(gòu)建的等離激元光熱效應(yīng)和 LSPR 傳感轉(zhuǎn)導(dǎo)的雙功能等離激元生物傳感器（下圖），以納米金屬顆粒為傳感基底，利用 LSPR 光譜峰值偏移的不同來(lái)探測(cè)修飾在納米金屬顆粒上的分子結(jié)合與解離事件。

(a) 以抗體為分子識(shí)別元件用于阿爾茨海默癥精細(xì)血液診斷的等離激元納米生物傳感器系統(tǒng) (b) 以核酸探針為分子識(shí)別元件的 TP-DMT 病毒傳感整體工作流程 (c-f) ：以無(wú)熒光標(biāo)記的四面體核酸為分子識(shí)別元件用于 miRNA 21 檢測(cè)的等離激元納米生物傳感器(c)，以及(d)利用microRNA 21、KpnI 和 StuI 響應(yīng)測(cè)定實(shí)現(xiàn)基于 DNA 的邏輯操作和生物記憶，(e)和(f)分別為識(shí)別前后 LSPR 光譜峰值變化和暗場(chǎng)散射圖像

論文鏈接：https://sioc-journal.cn/Jwk_hxxb/article/2025/0567-7351/351055/0567-7351-83-1-60.mag.shtml