基于杯[4]芳烃的双酰胺界面传感器：实现ATP超灵敏检测与水解过程监控的新型超浸润转换平台

　　本推荐介绍一项基于双酰胺杯[4]芳烃（BAC4）的超浸润界面传感器研究。该研究通过点击化学在硅表面构建自组装单分子层（SAMs），实现对三磷酸腺苷（ATP）的高选择性识别，其界面润湿性可在超疏水（接触角122.8°）与超亲水状态间可逆切换，检测灵敏度达5.5×10-6 M。该技术为生物医学中能量代谢监测提供了新型检测策略。

　　

Highlight

仪器与材料

仪器：¹H NMR和¹³C NMR谱图使用Varian Mercury VX400谱仪采集，静态水接触角通过OCA 20系统（Dataphysics, Germany）在25°C下测定。紫外光源为250 W高压荧光汞灯（主发射波长365 nm）。X射线光电子能谱（XPS）分析采用PHI Quantera SXM谱仪完成。

ATP响应界面表征

在确认BAC4和FC4制备成功后（图S3-S6），通过将ATP识别单元BAC4接枝到硅表面构建了ATP响应界面（图1a）。BAC4的引入显著增强了界面疏水性，接触角从77.1±3°增至122.8±3°，使纯水液滴无法粘附表面，呈现完全疏水特性。扫描电镜（SEM）分析进一步证实了界面结构的成功构建。

结论

本研究成功设计并合成了一种新型ATP超分子人工受体BAC4，该受体基于双酰胺杯芳烃骨架构建。通过铜催化的Huisgen环加成点击反应将BAC4接枝到硅界面，成功构建了具有润湿性切换功能的BAC4-SAMs界面。该界面展现出对ATP优异的响应性和循环稳定性。分子对接模拟揭示了主体-客体协同识别机制，为界面响应行为提供了理论依据。本研究为开发基于超分子化学的生物传感平台提供了新思路。