近日，國際權(quán)威期刊《自然·通訊》(Nature Communications)在線發(fā)表了武漢大學(xué)化學(xué)與分子科學(xué)學(xué)院黃衛(wèi)華教授/劉艷玲教授課題組在柔性生物傳感領(lǐng)域的最新研究成果。論文題目為“A magneto-responsive nanomesh biosensor for simultaneous mechanical stimulation and electrochemical detection”。武漢大學(xué)為論文唯一署名單位和通訊作者單位，化學(xué)與分子科學(xué)學(xué)院2022級博士研究生金凱琪為第一作者，劉艷玲教授為論文唯一通訊作者。
 

　　力學(xué)信號是調(diào)控細(xì)胞行為與功能的關(guān)鍵因素，其調(diào)控機制核心在于通過力學(xué)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑將胞外力學(xué)刺激快速轉(zhuǎn)化為胞內(nèi)生化信號。然而，現(xiàn)有方法難以在力學(xué)刺激動態(tài)過程中同步捕獲生化信號。近年來，黃衛(wèi)華/劉艷玲團(tuán)隊開發(fā)了系列可拉伸電化學(xué)傳感器(Angew. Chem. Int. Ed.2025, 64, e202421684;2024, 63, e202403241;2022, 61, e202203757;ACS Nano,2024, 18, 6176)，它們憑借優(yōu)異的形變適配能力，為細(xì)胞和組織信號分子測量提供了創(chuàng)新技術(shù)手段。需要指出的是，這類傳感器主要依賴外接機械驅(qū)動裝置施加力學(xué)載荷，使得力學(xué)加載形式較為局限，也限制了其在體內(nèi)環(huán)境中的潛在應(yīng)用。
 

　　針對上述挑戰(zhàn)，黃衛(wèi)華/劉艷玲團(tuán)隊研制了一種磁響應(yīng)納米網(wǎng)(MRnM)生物傳感器，MRnM傳感器具有優(yōu)異的磁響應(yīng)特性，可在外部磁場作用下實現(xiàn)遠(yuǎn)程、可控的機械形變，同時保持優(yōu)異穩(wěn)定的電化學(xué)檢測性能。研究團(tuán)隊利用MRnM傳感器實時監(jiān)測了體外成骨細(xì)胞在磁響應(yīng)形變過程中的一氧化氮釋放，探究了機械敏感離子通道Piezo1介導(dǎo)的力學(xué)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑。此外，MRnM傳感器實現(xiàn)了力學(xué)刺激誘導(dǎo)一氧化氮的原位實時檢測，為探究復(fù)雜生理環(huán)境下的力學(xué)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程提供了有力工具。
 

　　該工作得到國家自然科學(xué)基金、國家重點研發(fā)項目、武漢大學(xué)土木建筑工程學(xué)院黃國友團(tuán)隊及武漢大學(xué)科研公共服務(wù)條件平臺的支持。