近日，化学与环境工程学院李传平教授课题组与湖南大学共同合作，在国际知名期刊Journal of the American Chemical Society发表题为“In Situ Ion-Exchange-Mediated Dynamic Nanointerface Reconfiguration for Polarity-Switchable Photoelectrochemical−Photothermal Biosensing”的研究论文。安徽工程大学为论文第一署名单位，硕士研究生程浩为第一作者，指导教师李传平教授为共同通讯作者。该期刊属于自然指数期刊和中国科学院一区TOP期刊，IF16.6。
传统的光电化学（PEC）分析体系通常依赖于静态的半导体界面，仅将生物分子识别转化为已有光电流的振幅调制，从而限制了其分析的鲁棒性和自验证能力。本研究报道了一种原位离子交换介导的动态纳米界面工程方法，用于构建一种可编程重构的分析物响应型PEC-光热（PT）双模式生物传感器，用于癌胚抗原（CEA）的高置信度检测。在传感过程中，CEA驱动的相变演化可以直接改变BiOI/AgI的相组成、电荷转移行为以及光响应极性。此外，通过调控Bi₂S₃的原位形成，可触发PEC-PT生物传感器的光热成像模式，实现内在交叉验证。结合人工神经网络辅助分析，PEC-PT生物传感器实现了稳健的多模态定量检测和更高的分析可靠性，该研究为智能多模态生物传感器构筑提供了一种动态纳米界面驱动的新策略。
研究工作得到了国家自然科学基金和安徽省自然科学基金等项目的资助。
（文/图：程浩；初审：徐大勇；复审：李品华）