有机光电化学晶体管（OPECT）生物传感分析作为一种光电生物技术，在生物传感的高性能检测方面已显示出相当大的潜力。高门控效应一直是提高OPECT性能的追求，但其固有的沟道材料和不变结构限制了其进一步发展。基于以上问题，青岛科技大学化学院周宏教授团队在国际期刊《Advanced Functional Materials》（中科院一区TOP，IF = 18.5）发表了题为 “Dual Functional Z-scheme Heterojunction Covalent Organic Frameworks for Bipolar-Driven Organic Photoelectrochemical Transistor Biosensing” 的研究论文，通过新型双极驱动OPECT可实现信号放大和高效调制，从而解决了这一难题。博士生陈嘉浩为该论文的第一作者，周宏教授为通讯作者，青岛科技大学为第一完成单位。

图1. 双功能Z型异质结COF用于双极驱动的OPECT生物传感

图2. 光敏栅极合成示意图及形貌表征

这项工作展示了由Z型异质结COF/Cu₂O@Cu PtNCs光阴极和 CdIn₂S₄光阳极驱动的新型增强模式OPECT系统，该系统具有优异的门控效应和显著的电流增益。结合由多功能COF基纳米复合材料组成的信号放大夹层系统，目标介导的H₂O₂生成和串联的Cu₂O@Cu PtNCs纳米酶可有效地产生BCP 反应，导致光电阴极原位阻断，从而产生双极驱动OPECT系统晶体管响应，用于AFP检测。这项工作的完成有望扩大OPECT技术的应用范围，并为其他重要生物标志物或污染物的检测方法开辟道路。

本课题研究得到了国家自然科学基金、山东省自然科学基金的资助。

论文链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202424871