77779193永利官网沈愛國教授及其團隊堅持面向生命健康和公共安全領域，長期從事生物拉曼光譜分析，主要開展生物體、食品及環境等複雜體系拉曼光譜分析的基礎和應用研究。

近日，團隊年輕教師朱偉博士與北京昌平國家實驗室王平教授團隊以及華中師範大學高婷娟教授團隊緊密合作，研制出超過8種單色、窄帶寬的生物靜默區叁鍵拉曼散射聚合物納米球體探針，在充分的組織切片多色免疫成像實驗和獲批相關專利基礎上，開發成熟的、可落地應用的超多色免疫拉曼試劑，并與王平教授團隊聯合研發了一台用于多重免疫組化細胞與組織成像的超快拉曼成像儀（見圖1），該儀器可實現拉曼光譜（覆蓋範圍大于4000 cm^-1）采集速度不低于1000000條/秒。由于團隊在分子設計與SERS标簽研制與生物醫學應用上的卓越表現，受澳大利亞昆士蘭大學張潤博士（Dr. Run Zhang）邀請并結合團隊今後的工作重點方向，沈愛國教授在分析化學領域頂級期刊《Trends in Analytical Chemistry》（論文鍊接：https://doi.org/10.1016/j.trac.2023.117357，中科院一區）上就響應型拉曼探針用于生物成像和生物傳感的研究撰寫綜述文章。

超快拉曼光譜成像儀（上：模塊示意圖；下：實物圖）

同期團隊使用該濕法鍍金自動化儀程序化調節外延生長條件，實現了一種高安全性的等離子體PUF防僞标簽的無人工幹預地批量生産。這一工作在著名期刊《Chemical Engineering Journal》（論文鍊接：https://doi.org/10.1016/j. cej.2023.146063，中科院一區）上發表。該标簽由等離子體金納米結構的微區陣列構成。通過紫外光化學反應形成了随機的微區輪廓，金納米粒子通過靜電吸附在微區内，并通過外延生長獲得了随機分布的金納米結構。三個随機過程，包括掩膜輔助的紫外光化學反應，靜電自組裝，原位外延生長，确保了标簽的多尺度随機特征。随後，三種具有獨立随機特征的安全視圖被采集，包括亮場、拉曼成像和暗場視圖。通過對随機特征的分析，建立了具有魯棒性的圖像認證系統，并根據安全視圖計算出單微區内（50×50 μm²）編碼容量為1.8×10⁴⁹⁶⁶，并且随着納米結構形貌的增加，編碼容量也會随之增加。

團隊在疫情期間還啟動了微生物檢測及抗菌的研究，在不同場景的微生物檢測和抗菌治療等方面先後發表了一些研究論文（ACS Appl. Mater. & Inter., 2023, 15, 24162-24174;Nanoscale, 2023, 15, 11163-11178;Analyst, 2023,148, 628-635;Talanta, 2022, 245, 123450;Biosensors, 2023, 13, 75），儲備了多種測量技術和檢測試劑。衆所周知，單個細菌細胞（不可見）經培養生長成菌落（可見）便可實現細菌計數（平闆計數法），這一方法至今仍奉為經典，卻因時效性（48小時）一直備受诟病。受此啟發，團隊日前提出一種新奇的設想，通過化學“野蠻生長”的方式加速單個細菌細胞尺寸變大的過程，從而實現微生物的快速檢測。

團隊同時還開發了一種新的微生物表面聚合殼化、尺寸膨脹的方法，該方法可以使病原體被快速封裝為一個比共存的雜質顆粒更大的聚合物微球，化微生物檢測為可視化的顆粒計數。這一工作在著名期刊《Analytical Chemistry》（論文鍊接：https://doi.org/10.1021/acs.analchem.3c02042，中科院一區）上發表。基于細菌細胞膜表面蛋白的特異性修飾保證了該策略檢測的特異性，且整個流程可在6小時内快速完成并具有10²CFU/mL和44 CFU/m³的檢測限，滿足一般公共衛生環境下的靈敏度需求(＜10³CFU/m³)。該技術正聯合北京數字天眼生物科技有限公司率先研發了“室内空氣微生物快速檢測裝置”（見圖3），目前該裝置已完成樣機研制和現場驗證測試，在蘇州工業園落地進行産業轉化。

室内空氣微生物快速檢測裝置

在學校的大力支持下，77779193永利官网沈愛國教授團隊将充分結合我校實力強勁的紡織學科的深厚底蘊和傳承，堅持生物分子光譜的固有研究方向，進一步擦亮特色并加強科技轉化，同時開展可穿戴光電耦合傳感新技術和新裝置研究，走出一條“紡光織譜”跨界創新的科研新路，為學校申博和建設一流學科貢獻微薄力量。