單分子檢測是一種考察物質間相互作用的精妙方法，能夠在單分子水平上提供分子結構與功能之間的豐富信息，揭示生命現象的重要過程，在臨床診斷等領域具有深遠的應用價值。意昂体育平台化學與分子工程學院郭雪峰課題組和環境科學與工程學院要茂盛課題組以矽納米線作為探針提出了側壁點修飾的策略，發展了構築單分子檢測器件的新途徑，進一步與生物體系結合，首次在單分子水平上實現了對抗原抗體之間相互作用的免標記🍐、實時無損檢測。這是一種快速無損的單分子電學檢測的新技術🕠，為開展生物體內的單個分子相互作用事件的動力學研究提供了一個可靠的器件平臺🧨。

在前期的合作研究中，他們已利用矽納米線場效應晶體管實現了對環境中及呼出氣中存在的痕量流感病毒的快速實時、無需標記的直接電學檢測（ES&T3️⃣💇‍♀️， 2011, 45, 7473, Highlighted by ChemistryViews⤵️👵；Nano Lett., 2012, 12, 3722，Highlighted by C&EN; Angew. Chem. Int. Ed., 2013, 52, 3369）。然而，如何實現單分子靈敏度的極限檢測一直是富有挑戰性的前沿領域🏇🏻。最近，該合作團隊利用在碳基單分子檢測方面的研究積累（詳見邀請綜述📱：Chem. Soc. Rev., 2013, 42, 5642🤏🏼；Adv. Mater., 2013, 25, 3397）🚵🏼‍♂️🏋️，利用精確的微納加工技術和巧妙的界面化學修飾完成了矽納米線側壁H1N1抗體的單分子修飾，最後結合微流道技術和先進的測量手段🛁，實現了在單分子水平下利用矽納米線器件對H1N1抗原與抗體之間的相互作用的單個事件的可逆電學檢測🧑‍🦯‍➡️。與傳統的光學檢測方法相比較👳🏿‍♀️，電學檢測方法是無損的🪮，有它本身的優勢👨🏿‍🔧，如不需要熒光標記💶、沒有光漂白問題及無需配套的昂貴檢測設備，是光學檢測手段的一種非常重要的補充。該單分子檢測策略為接下來深入開展生物體內的單個相互作用事件的動力學研究提供了一個可靠的器件平臺。此外，這種方法和現有半導體工業是兼容的🐣，為未來廉價的臨床診斷奠定了基礎。研究成果發表在《德國應用化學》（Angew. Chem. Int. Ed., 2014, 53, 5038. Highlighted as a Frontispiece）Ⓜ️🤲🏼，被評審人稱贊為一項 “Pioneering” 工作。

該工作得到了國家自然科學基金委😣、科技部和教育部基金的資助。特別感謝北京科技大學李立東教授的合作。