化学化工学院黄克靖教授在《Nano Energy》上发表论文

近日，化学化工学院黄克靖教授研究团队在纳米材料与新能源领域的国际顶级杂志《Nano Energy》（影响因子：15.46）上发表了题为“Boosting Performance of Self-Powered Biosensing Device with High-Energy Enzyme Biofuel Cells and Cruciform DNA”（DOI: 10.1016/j.nanoen.2019.104310）的研究论文。信阳师范学院为该论文的唯一完成单位，硕士研究生王付婷为该论文的第一作者，黄克靖教授为通讯作者。

传统的电化学传感器需配备外部电源，这限制了它们小型化和现场检测应用。酶生物燃料电池用酶作催化剂，可直接将化学能转化为电能，在温和条件下产生可持续能源，因此基于酶生物燃料电池构建自供能传感装置有利于实现快速、便携式检测和降低成本。然而目前该类装置中低酶负载量和信号输出限制了进一步发展和应用。本工作基于单室酶生物燃料电池、新型纳米材料和十字型DNA信号放大构建了高灵敏自供能传感器。首先制备了硫硒共掺杂石墨烯/金纳米颗粒作为装置阴阳极的基底材料，然后将电子受体[Fe(CN)6]3-固定在超薄多孔纳米碳片/AuNPs上，通过金硫键与十字型DNA相结合，当目标物miRNA存在时，固定在阴极的捕获探针的环状结构被打开，其末端与十字型DNA进行碱基互补配对，使含有电子受体的杂交物固定在阴极上，阴极接收葡萄糖氧化产生的电子，使电子受体还原产生电信号。随着miRNA浓度的增加，开路电压逐渐增大，据此构建起miRNA高灵敏检测新方法。本工作为高灵敏酶生物燃料电池自供能传感器的构建和应用提供了新思路。

黄克靖，博士，教授，河南省学术技术带头人，省科技创新领军人才，省科技创新杰出青年，省五四青年奖章，信阳师范学院“南湖学者”，省青年科技工作者协会理事，省化学与材料青年学者联合会常务副理事长，国际期刊《Journal of carbon research》副主编。主要研究领域：电化学生物传感，电化学储能材料与器件。已发表SCI论文160多篇，SCI引用7000余次，H指数48，ESI高被引论文13篇，出版专著2部，获国家发明专利授权10余件，主持完成国家自然科学基金3项，5次被评为省优秀硕士学位论文指导教师。