未来血检或只需一滴血 “换挡”纳米酶能一次检测多项指标 | 前沿动态

做血检时，通常每测一种分子就要用一种酶；混在一起就“串台”。澳大利亚新南威尔士大学的团队把这个“不成文规定”改写了，他们设计出一支“会挑活儿”的纳米酶：在未经处理的全血里，只靠改变电极的电位脉冲顺序，就能先后选择性地检测葡萄糖与多巴胺2种截然不同的分子，而且都在同一滴样品里完成。核心做法是用金纳米核做活性中心，外面包一层惰性的碳壳，壳体里开出独立纳米通道，把底物像“分车道”一样引向活性位；再用电位把通道内的微环境（pH/离子/局部势场）调到最适合某一反应的状态，从而实现择一而反、按需切换。2025年8月22日，相关研究成果发表于Chemical Science。

与传统“一酶对应一种底物”不同，这个纳米酶更像“能换挡的多面手”。作者研究发现，通过2套不同的电位脉冲谱，纳米通道里的化学环境被可编程地调控，于是同一个活性位对两种底物分别表现出高选择性与信噪比。这种“纳米限域+电化学微环境编程”的思路并不局限于葡萄糖/多巴胺，原则上可以迁移到更多活性位与底物体系。

这项研究把“纳米限域+电位编程”变成可复制的选择性拨盘：

• 除血液检测外，可直接迁移到ICU/急诊等场景实现同一样本的多指标串行监护；

• 在可穿戴/居家设备中，用同一电极“换挡”即可测多个目标，减少传感头与一次性试剂；

• 对电催化与有机电合成，提供在同一活性位上切换反应路径的新控柄，利于选择性电合成与串联反应设计；

• 对材料与微流控，把通道几何与表面化学视为“第二活性层”，可指导高选择性膜分离、离子通道器件与纳流芯片；

• 在食品/环境监测中，也有望在复杂基质里免/少前处理地实现多靶标快速筛查，服务质量控制与污水在线监测。

总体而言，它提供了从分子—器件—系统多层级可编程的通用范式，医疗、化工、材料、环境等行业均可借鉴。