近日,武汉纺织大学生物工程与健康学院/测试中心沈爱国教授团队在Nano-electrochemistry & Nano-photochemistry上发表了题为“Tailoring Heterojunction Interfaces for Enhanced Photoelectrochemical Biosensing”的综述论文。该论文系统梳理了通过界面工程策略优化异质结,以提升光电化学生物传感性能的最新研究进展,为高性能生物传感器的开发提供了新的思路。

光电化学(PEC)生物传感器因其响应迅速、灵敏度高等优势,在生物分析领域展现出广阔的应用前景。然而,其性能的进一步提升长期受限于异质结中存在的固有界面问题,如材料间接触不良、能带结构不匹配等。这些问题严重制约了光生载流子的有效分离、迁移与利用,进而影响传感器的整体灵敏度。
针对这一关键科学问题,综述中深入剖析了界面工程在优化PEC传感性能中的核心作用。文章首先依据能带对齐方式对不同类型的异质结进行了系统分类,为理解其工作机制奠定了基础。随后,论文重点阐述了通过精细设计固-固及固-液界面(如增强界面接触、构建电子传输桥梁、促进表面催化反应等策略),如何有效调控载流子的行为,并实现传感信号的显著放大。文章进一步总结了工程化异质结在各类生物分子高灵敏检测中的应用实例,并对未来通过发展新型先进异质结来推动光电化学传感技术革新的方向进行了展望。
沈爱国教授团队硕士研究生曾琛为论文的第一作者,团队青年教师刘名旺和沈爱国教授为通讯作者,武汉纺织大学生物工程与健康学院为通讯单位,该工作得到国家自然科学基金的支持。(DOI:10.53941/nenp.2026.100005)