多底物識(shí)別和傳感在臨床診斷、生物篩選,、食品工業(yè),、氣體監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。識(shí)別過(guò)程的關(guān)鍵在于獲取豐富的傳感信息,，傳統(tǒng)的多底物傳感陣列需要使用大量檢測(cè)分子或指示劑才能實(shí)現(xiàn),，因而涉及到復(fù)雜的分子設(shè)計(jì)與合成，以及繁瑣的化合物篩選工作,。因此,，制備簡(jiǎn)單高效的傳感芯片是多底物識(shí)別的一個(gè)重要發(fā)展方向。

在國(guó)家自然科學(xué)基金委,、科技部和中國(guó)科學(xué)院的大力支持下,，化學(xué)所綠色印刷院重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的科研人員設(shè)計(jì)了一系列高效便捷的多底物傳感芯片，用于各類多組分復(fù)雜體系的檢測(cè),。他們制備了光致變色芯片,，通過(guò)改變外部光照條件調(diào)控傳感分子構(gòu)型，僅采用1種螺噁嗪分子,，識(shí)別了11種金屬離子（Sci. Rep. 2015, 5, 9724）,；在此基礎(chǔ)上，制備了基于螺噁嗪-金屬?gòu)?fù)合物的光致變色芯片,，利用3種傳感復(fù)合物實(shí)現(xiàn)了人體全部20種天然氨基酸的識(shí)別檢測(cè)（Anal. Chem. 2015, 87, 837-842）,；以光子晶體為載體,，他們還制備了多帶隙光子晶體點(diǎn)陣芯片，通過(guò)負(fù)載8-羥基喹啉作為傳感分子,，實(shí)現(xiàn)了12種金屬離子的識(shí)別（Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 7296-7299）。

為進(jìn)一步推進(jìn)簡(jiǎn)單高效多底物識(shí)別技術(shù)的發(fā)展,，他們制備了柔性的光子晶體膜,，基于光子晶體結(jié)構(gòu)色彩的角度依賴性，結(jié)合光子晶體熒光增強(qiáng)效應(yīng),，通過(guò)改變檢測(cè)角度將熒光信號(hào)進(jìn)行差異化放大,，從而獲得豐富的熒光傳感信息（圖1）。通過(guò)負(fù)載2種檢測(cè)絡(luò)合物,，該柔性光子晶體芯片可以便捷地識(shí)別檢測(cè)12種高度相似的糖（圖2）,。這種彩虹色傳感芯片，用多角度分析方法替代了多材料,、多傳感分子的使用,，是具有通用性的多底物識(shí)別策略。由于其柔性和可印刷性的特點(diǎn),，有望應(yīng)用于可穿戴傳感器件的設(shè)計(jì)與制備,。該研究成果發(fā)表在Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 6911-6914上。

圖1 多角度下光子晶體的光學(xué)性質(zhì)變化

圖2 彩虹色光子晶體芯片識(shí)別多組分糖類