化学与化工学院李晋平教授团队李立博教授课题组在呼出气氨传感领域取得新进展

近日，永利官网化学与化工学院李晋平教授团队李立博教授课题组，联合山西省白求恩医院消化科姚佳主任在氨气荧光检测领域取得重要进展，实现肝肾患者呼出氨的精准检测和病程早期诊断。以永利官网作为第一通讯单位在Cell子刊《Chem》发表题为 “Encapsulation of metal nanoclusters into hydrogen-bonded organic frameworks for double-response-reverse ammonia fluorescence sensing”研究论文。论文通讯作者为8858cc永利唯一官方网站李立博教授和福建师范大学陈邦林教授，第一作者为8858cc永利唯一官方网站2022级博士研究生王宇馨和山西省白求恩医院消化科姚佳主任。

面向“健康中国2030”国家重大需求战略指引，实现呼出气中病理标识物的精准监测具有重要意义。氨气作为肝肾疾病的生物标志物，肝肾异常代谢会导致氨分子在体内不完全转化和积累，患者血液和呼气中的氨浓度显著高于一般人群。实现痕量氨气的快速精准检测，将有望替代传统耗时的血氨检测，成为肝肾疾病早期呼吸诊断、实时生理检测的新途径。

图1. Pt₂Cu₄@HOF-101的构筑及双响应反向氨气荧光传感机理

受限于单一信号的荧光传感器变色区间窄，存在假阳性响应问题，李立博教授课题组通过发光金属纳米团簇和π堆叠-氢键有机框架（HOF）的精准组装，创造性地开发了针对氨气检测的双响应反向比率型荧光传感器（Pt₂Cu₄@HOF-101）（图1）。相比于单响应荧光增强型的HOF-101材料，所制备双响应Pt₂Cu₄@HOF-101荧光材料展示出更宽的变色区间和明显的颜色切换。对痕量氨气具有高灵敏的响应能力，检测下限达到0.7 ppm，超越了目前所报道的大多数有机框架氨气荧光传感材料（图2）。

图2. Pt₂Cu₄@HOF-101的氨气荧光传感性能

图3. Pt₂Cu₄@HOF-101用于实际肝性脑病患者呼气分析

在系列人体常见呼出气选择性测试中，Pt₂Cu₄@HOF-101对氨气展示出优异的选择性。通过联合山西省白求恩医院姚佳主任团队，对收集的数十位肝性脑病患者真实呼气进行了氨气浓度的精准检测，建立了Pt₂Cu₄@HOF-101荧光分析呼气浓度数据库，形成了呼气氨检测浓度与患者血氨水平高度的正相关关系（图3），为肝肾病患者的无创诊断和病程监控提供了一条新的可行路径。