近期，化学与化工学院张建副教授/张奎教授团队在国际权威期刊《Adv. Funct. Mater.》（中科院1区Top期刊，IF 18.5）发表光化学生物传感领域的最新研究成果。我校为论文唯一单位，化学与化工学院硕士研究生郭静为第一作者，张建副教授为共同第一作者和通讯作者，张奎教授为共同通讯作者。研究工作得到了国家自然科学基金、安徽省自然科学基金和安徽省高等学校自然科学研究项目的支持。

荧光团在长时间高能激发光光照下后会暂时失去或永久失去其发光能力，通常意味着荧光团的微观结构和组成由于各种光化学反应（如氧化还原反应、分子内重排、断裂或与其他分子反应）而发生不可逆的变化。目前科研人员对半导体量子点、稀土掺杂纳米晶体、分子染料和荧光蛋白等材料的光谱白过程进行了详细研究，但是对光漂白的探索仍然有限，特别是对于具有新发光特性的材料。ZGO:Mn NRs作为一种新型的光学材料，具有能够在没有连续光激发的情况下储存激发能并持续发光的特性，在数据存储、防伪、传感和生物成像等应用中极具价值。如何将光漂白效应，传统上被认为是分析传感领域的局限，用于调控传感体系中光信号，进而实现对各种分析物的光学传感，将有助于新型的光学传感器的设计。

（不同pH条件下合成的ZGO:Mn NRs的荧光及长余辉发光光漂白特性研究）

（光照中生成ROS对ZGO:Mn NRs的光漂白行为及微观结构的影响）

（光成空穴对ZGO:Mn NRs的光漂白行为的影响）

（HGB加入对光照射后ZGO:Mn NRs的荧光和长余辉发光特性的影响）

（光漂白ZGO:Mn NRs对潜在血迹的显影示踪）

本研究首次发现ZGO:Mn纳米棒的光漂白行为呈现出独特机制，尽管紫外辐照下其荧光与长余辉强度显著衰减（光电子转移至表面吸附O2生成•O2−引发静态猝灭，同时光生空穴积累增强非辐射复合），但是材料晶体结构却保持完整，未发生传统量子点或染料的光化学降解。基于此特性，血红蛋白（HGB）可通过催化清除•O2−及空穴，快速恢复ZGO:Mn NRs的辐射复合路径，实现荧光/余辉发光的可逆调控。本研究揭示了•O2−静态猝灭与光生空穴非辐射复合的协同光漂白机制，证实材料在强辐照下仍保持晶体结构的完整性；基于HGB清除•O2−及空穴的特性，构建发光恢复型传感器，实现0.80 nM级HGB检测，灵敏度优于传统荧光素探针；建立多基底（多孔/非孔）潜血痕可视化检测体系，解决法医痕量血迹在复杂界面（金属、织物等）的精准识别难题，并通过时间门控技术有效排除次氯酸等假阳性干扰。

该机制被转化为超灵敏HGB检测平台，并成功应用于多孔（棉布、滤纸）与非孔（金属、塑料）基底表面潜血痕迹的可视化识别。研究突破性将光漂白从限制性缺陷转化为可控传感工具，为新型发光材料设计及生物医学检测、法医痕量分析等领域的应用开辟了新范式。

论文链接：

https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202507278

（撰稿：张建 审核：张奎 韩新亚 张苒 王菁）