在环境可持续分析与监测领域，复杂基质中痕量化合物的精准检测一直面临巨大挑战——传统方法难以兼顾高灵敏度、强抗干扰能力和普适性，严重制约了环境污染评估与治理的效能。针对这一全球性难题，复旦大学孔彪团队在《Journal of the American Chemical Society》（JACS）发表突破性成果：通过分子印迹与纳米通道技术的创新融合，开发出具有电荷-构型双重识别功能的智能传感平台，不仅以农药分子为范例实现了革命性检测突破，更为各类生物分子、药物残留及环境污染物监测提供了通用解决方案。

环境分析的"不可能三角"挑战

环境样本中的目标物往往具有"三低特征"——低浓度、低稳定性、低特异性，而共存干扰物却呈现"三高"态势：高复杂性、高丰度、高相似性。研究团队以农药分子（如联苯菊酯BI）为典型代表，揭示了当前检测技术面临的共性困境：

•灵敏度不足：传统荧光法检测限仅达nM级，难以捕捉环境中的痕量污染物；

•选择性局限：依赖单一化学键识别，无法区分结构相似的化合物；

•普适性缺失：现有方法通常仅针对单一污染物设计，难以应对实际样本中多污染物共存的复杂场景。

破局之道：从"一把钥匙开一把锁"到"智能识别系统"

孔彪团队提出的分子印迹纳米通道（MIPs/AAO）技术，通过三大创新突破技术壁垒：

•仿生锁钥设计：利用"自组装-分子印迹-多基元组装"策略，为不同目标物定制构型匹配的纳米孔穴，实现空间结构精准识别；

•电荷协同传感：通过离子电流动态响应，同步捕获目标物电荷特性与空间位阻效应，抗干扰能力显著提升；

•计算辅助验证：结合DFT、分子动力学模拟以及COMSOL模拟，建立构型-电流变化定量关系模型，确保结果可靠性。

以农药BI检测为例，该技术可在120秒内完成检测（灵敏度17.8 pM），且对同类物质的区分度达99.2%，较传统方法提升两个数量级。更重要的是，其设计原理具有普适性——通过替换印迹模板，相同平台可快速适配抗生素、重金属、有机污染物、生物标志物等不同目标物检测。

随着全球对可持续发展需求的升级，这种兼具"科学精巧性"与"工程实用性"的技术，或将成为破解环境分析难题的关键钥匙，为构建"可测量、可预警、可控制"的智慧环境治理体系奠定基础。孔彪团队强调“这项技术的意义不限于农药检测，它代表了一种环境分析范式的转变。”未来，通过进一步优化材料设计和功能扩展，这类传感器或将在工业污染物分离、生物标志物筛查及疾病预诊等领域发挥更大作用。

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责任编辑：kj005

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