近年来，随着食源性疾病的暴发，食源性致病菌成为影响食品质量与安全的首要因素。为确保食品安全，使用可靠、有效的方法来实现病原菌的实时、无损、简便、便携、灵敏、智能化的快速检测对大众饮食安全至关重要。基于培养分离的标准方法存在耗时长的缺点，而基于酶联免疫吸附、胶体金免疫层析、免疫荧光技术等尽管具有高度的灵敏度和响应能力，但这种一对一识别技术很大程度上限制了其在众多未知种类细菌检测中的广泛应用。
本团队长期从事传感阵列芯片技术开发（“化学舌头”），模拟哺乳动物的嗅觉和味觉感受系统，利用交叉响应的人工受体实现对多种分析物的并行快速检测，引起了广泛关注。最近，团队在前期工作（Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 15246）基础上，精简系统并设计一种全新的单组分多通道荧光阵列传感器，通过极易被忽视的非特异性作用设计原理，提供了具有丰富的信号的多模式响应，在几分钟内成功识别了10余种细菌，并成功实现不同浓度及不同比例混合细菌的检测。利用最少的传感元素构建最小的阵列传感器却拥有丰富的信号输出，极大地节省了成本和时间，为致病菌及临床细菌感染的诊断和检测提供了强有力的工具，相关工作以"One-Component Multi-channel Sensor Array for Rapid Identification of Bacteria"为题已发表在Anal. Chem. 2022, 94, 28, 10291。
在疾病检测方面，团队针对一直被医疗界视为重大难题的阿尔茨海默病（Alzheimer’s Disease，简称AD）早期诊断问题，基于传感阵列芯片技术思路提出新的解决方案。目前老年痴呆病人到晚期才能被发现，并且基于脑部数字正电子发射断层成像（PET）扫描，需要依赖复杂的检测设备。同时由于AD目前还没有有效的治愈的方法，所以早发现早治疗是关键。本团队设计多种类型的全新传感阵列芯片快检系统，并基于人工智能机器学习算法的优化，成功实现在血液、尿液、脑脊液等复杂环境中，针对能够反应AD早中晚期进程的Aβ40/Aβ42单体、低聚物和纤维状物的并行快速检测，极大促进了阿尔茨海默病在早期、中期及晚期快速诊断领域的发展。相关研究成果发表在Anal. Chem. 2022, 94, 6, 2757和ACS Sensors. 2022, 7, 5, 1315上，同时被选为当期的“封面杂志”。
（供稿单位：工学院食品营养与安全系）