2026年8月13日,西华大学食品与生物工程学院迟海副教授在国际顶级期刊《Advances in Colloid and Interface Science》(Q1,IF=23.7)发表了题为“Coordination and supramolecular interactions for stabilizing sensing interfaces: Mechanisms, strategies and applications”的综述性论文。迟海副教授为第一作者,通讯作者为西华大学食品与生物工程学院•未来食品现代产业学院唐洁教授。
传感界面稳定性不足、复杂基质下抗干扰能力薄弱是传感技术难以走出实验室、实现产业化落地的核心瓶颈,其本质痛点在于界面分子间相互作用缺少精准调控手段。配位-超分子协同体系融合配位键刚性锚定作用与超分子作用力动态适配特性,能够在分子尺度精准调控界面微观结构与综合理化性能,是构筑高稳定、强抗干扰传感界面的核心技术路径。
本文全面梳理配位、超分子协同调控界面稳定化最新研究进展,阐释两类分子作用力的耦合增效机制,系统归纳共价配位键合、超分子自组装等五大界面构筑策略;从识别单元属性、界面微环境、外界条件多维度剖析界面组装与传感性能的调控规律,汇总其在环境水体监测、食品安全检测、生物体液分析中的典型应用案例;最后深入讨论抗干扰机理不明、稳定性与灵敏度难以兼顾、表征手段匮乏、行业标准缺失等现存关键挑战,提出自适应智能界面、模块化基底、标准化评价体系等发展思路,可为高性能、智能化、绿色实用型传感界面的定向设计提供统一、完备的理论支撑。

核心内容亮点
机制创新:本综述首次从配位刚性锚定与超分子动态适配双重视角出发,系统阐述传感界面多维度分子相互作用机理,结合热力学、动力学与界面传质规律,阐明耦合作用对提升界面稳定性与抗干扰能力的核心价值。
界面策略创新分类:梳理细化五类主流稳定界面构建方案:①共价配位键合;②超分子自主装;③配位网络封装;④金属配体桥联;⑤复合交联体系,并明确各类方法适配检测场景与性能优劣势。
性能协同增强:汇总该类界面在水体、食品、生物体液三类复杂真实基质中的检测应用,凸显其兼顾电极稳定性、识别灵敏度、抗基质干扰及长效检测的综合优势。
瓶颈聚焦与前景展望:聚焦机理认知不足、灵敏度稳定性难以平衡、表征手段欠缺、标准化缺失等行业痛点,提出机器学习辅助设计、绿色可降解骨架、模块化制备等发展方向,助力高性能传感界面产业化落地。
结论及展望
单一分子作用力改性电极难以平衡界面稳定性与抗干扰能力,配位-超分子耦合体系凭借刚性配位骨架与动态超分子网络的协同优势,为构建适配复杂基质的高性能传感界面提供了全新思路。本文梳理了配位-超分子传感界面的分子作用机理、五类界面组装策略、多维度调控规律及在环境、食品、生物体液中的检测应用,同时系统剖析领域五大核心瓶颈:多杂质耦合抗干扰机制尚不清晰、稳定性与传质灵敏度存在固有矛盾、原位定量表征与精准调控手段不足、界面制备通用性差且缺乏统一评价标准、多数材料难以满足食品与活体检测的绿色生物相容需求,上述问题严重阻碍该技术产业化落地。
未来研究需以实际检测场景需求为导向,结合分子动力学模拟、机器学习等计算工具实现界面分子精准调控,持续优化五类复合界面构筑方案并明确各体系适配场景;同时建立统一的表征与量化评价体系,分短期量产落地、中长期前沿创新两条路径推进智能绿色传感平台开发,依托产学研协同完善器件评价标准,加快配位-超分子传感技术从实验室基础研究走向商用检测装备。
图文赏析


第一作者简介

迟海,工学博士,西华大学食品与生物工程学院副教授、硕士生导师。入选四川省高层次人才计划(2025),担任云南省科技特派员、Journal of Future Foods、Food Production, Processing and Nutrition、Food Safety and Health和《食品研究与开发》等期刊青年编委。主持国家自然基金、四川省自然基金、四川省“天府峨眉计划”青年人才项目等6项;参研国家自然科学基金面上项目、广东省重点研发项目等科研项目10余项。以第一作者或通讯作者在Advances in Colloid and Interface Science、Food Chemistry等SCI杂志发表文章20余篇。
通讯作者简介

唐洁,西华大学食品与生物工程学院教授,西华大学科技处处长,未来食品现代产业学院院长,四川省学术与技术带头人、四川省第十届食品科学技术学会副理事长、四川省第三届食品安全专家委员会专委会副主任委员、四川省食品安全风险评估专家委员会委员、四川省专家服务团专家、四川省机制体制改革项目专家库专家、四川省高等教育学会教育教学专家库专家,Food Safety and Health期刊共同主编。近年来主持包括国家自然基金、四川省重点研发等省部级以上科研项目10余项,发表学术论文100余篇,获授权发明专利10余项,获中国轻工业联合会科学技术进步一等奖、四川省科技进步二等奖、中国食品科学技术学会科技进步二等奖等,获四川省优秀教学成果一等奖2 项、二等奖1 项。主要研究方向包括:农产品及环境中农药残留生物降解的机理及精准调控,传统发酵食品微生物种质资源挖掘、改造和利用,调味品发酵过程优化与控制。
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