电化学(中英文) ›› 2024, Vol. 30 ›› Issue (10): 2414000. doi: 10.61558/2993-074X.3508
• 单个体电分析专辑(李菲教授、应佚伦教授、周一歌教授主编) • 上一篇 下一篇
Fei Lia(), Yi-Lun Yingb(), Yi-Ge Zhouc()
摘要:
化学测量领域的核心挑战之一是实现对单个体(如单个细胞、单个纳米粒子、单个纳米气泡、和单个分子等)超高灵敏检测。电化学是测量单个体电子传递过程最直接最有效的手段之一。通过高时间分辨和高电流分辨的电化学测量能够对微纳尺度界面上的电化学反应进行精准分析,获取每一个单体的特征电信号,解析被平均效应掩盖的个体间差异。目前,已有超微电极纳米孔道以及纳米针尖等在内的多种纳米结构被应用于构建高空间分辨率与高灵敏的单个体电化学传感界面,提供了与单个分析物尺寸匹配的电化学测量界面。同时,随着高时间分辨微弱电流测量仪器的发展,单个体电分析化学技术可实时追踪亚毫秒至微秒级的单个体动态电化学反应过程。基于此,可对体系中每一个待测物进行高通量、快速电化学灵敏测量,有助于识别稀有亚群个体、发现化学反应隐藏中间体、追踪动态相互作用及反应路径。例如,纳米孔道单分子电化学测序与分析,可应用于疾病的早期精准诊断;单颗粒电化学碰撞测量,可准确揭示纳米材料的构效关系;单细胞的原位电化学分析,能够探索细胞内外和细胞间的生化过程,更好地理解细胞间网络通讯机制。近年来,单个体电化学测量技术在测量界面、测量仪器及测量数据分析方面取得了显著进展,为微纳材料、生命分析以及能源催化等领域的研究提供了测量新工具。
《单个体电分析》专辑(2024年第10期和第11期)汇集了在国内外单个体电分析领域具有丰富研究经验团队的前沿成果,共刊载了5篇论文,包括2篇综述论文和3篇研究论文。专辑涵盖了系列创新性工作,如Au@WS2纳米电极上单个纳米气泡的形成分析、用于单个细胞精确递送的纳米孔道电化学技术、金属有机框架功能化的固态纳米通道对锶离子的高灵敏检测、基于铂纳米粒子的碰撞电化学用于乳腺癌MCF-7细胞的快速检测以及液-液界面单个体碰撞电化学研究等。愿借此专辑,为读者了解和深入开展单个体电分析领域的研究提供参考。
我们衷心感谢为本专辑撰稿的研究者们的大力支持和贡献,并对审稿人和编辑部老师们的无私付出和辛勤劳动表示诚挚的感谢!