专家介绍：
申请人聚焦纳米材料制备、先进感知策略与器件，重点解决农业信息快速精准获取难题，取得一系列研究成果。发展了多种高性能敏感材料制备方法，提出了灵敏度可控比率电化学传感法、双比率电化学分析法、光电-电化学双检测比率传感法等分析策略，创制了连续可重复使用的适配体传感器件，实现了农产品中黄曲霉毒素、链霉素等多种有毒有害物质的精准分析。以第一作者或通讯联系人在ACS Catalysis、Analytical Chemistry等期刊发表SCI论文36篇。近五年来，以第一或通讯作者在Analytical Chemistry、Biosensors and Bioelectronics、Journal of Hazardous Materials等期刊发表SCI论文25篇，其中一区16篇。主持国家自然科学基金-青年项目、江苏省自然科学基金-优秀青年项目、江苏省自然科学基金-青年项目；入选江苏双创计划“科技副总”；获得2017年度江西省自然科学奖二等奖（获奖项目：电纺碳纳米纤维复合材料的制备及性能研究；排名：4）。
研究成果1：纳米敏感材料的可控制备与性能解析
围绕镉系量子点、纳米金等的制备与性能解析开展了研究，取得一系列研究成果，为“增强单元（等离子体纳米金颗粒）-识别单元（DNA）-光敏主体（镉系量子点）”型高性能光敏结构的研究奠定了坚实基础。
发展了枝状分子为模板的纳米金限域合成策略，引入时域有限差分法（FDTD），解析了限域效应对纳米金LSPR的增强机制（ACS Applied Nano Materials 2020, 3, 9425.）；提出了基于微纳界面功能化的直接Z型固态光电异质结合成策略，解决了量子点与纳米片之间固-固界面的复合难题（Sensors and Actuators B 2020, 305, 127210.）；建立了硅量子点微波制备方法，突出优势是合成速度快（<8分钟），且量子点具有高盐耐受性、pH稳定性和热可逆性（中国发明专利公开号：CN 111573679A）。
研究成果2：面向农业环境精准分析的光、电化学传感策略研究
针对农业环境分析高灵敏度、高可靠性需求，发挥制备敏感材料优势，从传感策略入手，构筑了电化学、光电化学、荧光传感器，用于黄曲霉毒素B1（AFB1）、赭曲霉毒素A（OTA）等分析，突出优势是灵敏度高、特异性强。
1）在电化学传感方法方面，聚焦比率电化学适配体传感研究，解决了响应信号调控、多重识别输出、传感机制解析难题，赋予传感器高精准度、灵敏度可控、多目标识别、连续分析等功能。提出了基于杂交链式反应等的信号放大及多目标比率分析策略，实现了AFB1、OTA及二者同时检测（Biosensors and Bioelectronics 2020, 150, 111814; 2021, 182, 113169; 2021, 174, 112654.）；发展了基于探针独立功能化、DNA茎环的界面组装策略，实现了AFB1比率传感器灵敏度、动态范围调控（Biosensors and Bioelectronics 2022, 195, 113634; Journal of Hazardous Materials 2020, 387, 122001.）；创制了温度、pH值高耐受性及均相体系的AFB1比率电化学传感器（Talanta 2022, 242, 123280; Food Chemistry 2022, 373, 131443.）。
2）在光电化学传感方面，基于光电分析方法背景信号低优势，重点解决高性能光敏材料制备及光电过程解析与增强机制探索。创制了可实现链霉素精准检测的光电化学适配体传感器，有望用于植保领域施药效果评估（Sensors and Actuators B 2020, 305, 127210.）；发展了基于分子调控与多种量子点协同的比率光电化学传感器，解决了双重光电信号原位采集难题，提高了Cry1ab检测精准度（中国发明专利公开号：CN113311034A）。
3）在荧光传感方面，主要利用荧光方法检测简便、速度快优势，重点解决高性能荧光探针制备及比率传感策略设计。基于荧光内滤效应，建立了基于生物酶酶促反应调控金纳米簇荧光的比率传感方法，实现了汞离子快速检测（Sensors and Actuators A 2020, 302, 111794.）；揭示了制备硅量子点与Rox探针之间的能量转移机制，结合DNA剪切酶循环放大策略，提出了基于能量转移的比率荧光传感方法，实现了皮克级汞离子分析（Talanta 2021, 226, 122093.）。
研究成果3：面向农业环境精准分析的多源传感体系研究
鉴于实际检测中多源分析在精准度方面的显著优势，并结合自身光、电化学及比率传感方面的基础，提出将光电化学、电化学发光与电化学联用，构建了基于光电化学-电化学、电化学发光-电化学双检测的多源传感体系，其突出优势是能够提供比单一方法更丰富的信息、精准度高。
1）光电-电化学双检测体系研究。提出了量子点与电活性探针同时组装的界面构筑方法，建立了光电-电化学双检测的比率传感体系，实现了单一目标物多信息同时获取（Electrochemistry Communications 2020, 110, 106637.）；利用亚甲基蓝兼具光电、电化学活性特点，发展了光电-电化学双比率传感策略，实现了皮摩尔级链霉素的检测（Sensors and Actuators B 2021, 332, 129529.）。
2）电化学发光-电化学双检测体系研究。针对电化学发光、电化学信号的同时产生、采集及其相互作用机制，构筑了基于DNA链长调控二茂铁、吡啶钌距离的电化学发光-电化学双检测体系，阐明了二茂铁电化学行为对吡啶钌电化学发光性质调控的机制，实现了单一界面电化学发光、电化学信号同时产生与原位获取，并成功用于谷物中AFB1检测（Analytical Chemistry 2022, 94, 1294.）。
刘东
研究领域：
储能,新材料,新能源,石油炼制,石油化工,精细化工,生物医药
研究方向：
先进农业传感
所在单位：
江苏大学
