薄荷醇作为食品、化妆品、医药及烟草行业的关键添加剂，凭借独特清凉感与芳香特性被广泛应用。但过量接触或长期摄入会刺激皮肤与呼吸道、影响神经系统，同时其易挥发性也给精准检测带来巨大难题。传统气相色谱、高效液相色谱等检测方法虽灵敏度较高，却存在仪器昂贵、操作繁琐、检测周期长等短板，难以满足现场快速筛查需求。因此，研发简便、快速、高灵敏且抗污染的薄荷醇检测技术，成为食品安全、烟草监管与公共健康领域亟待突破的重要课题。

为了解决这一科学问题，化学拔尖241班本科学生巩馥瑜同学自大一暑假进入化学与分子工程学院丁彩凤老师课题组开展科研攻关，创新提出一种基于靶富集与抗污染协同作用的制备策略（图1）。首先，以高导电、大比表面积的MXene纳米片为载体，在温和条件下实现二茂铁与β-环糊精主客体复合物的高效负载与均匀分散，完成信号单元与识别单元的精准组装。随后，将复合材料原位包埋于聚丙烯酰胺水凝胶三维网络中，经紫外光固化形成稳定的传感界面。水凝胶的三维结构允许薄荷醇等小分子自由扩散，能够有效阻隔复杂样品中大分子蛋白质的非特异性吸附，从而最大限度地减少干扰，实现对目标分析物的高选择性检测。最后，利用Fc与β-环糊精包合导致DPV信号抑制、而薄荷醇可取代Fc使其信号恢复的原理，构建了无需生物标志物的抗污电化学传感器，用于薄荷醇的直接检测。

图1.传感器的构建过程

实验结果表明，构建的抗污染传感器在薄荷醇浓度为1 nM~10 mM范围呈现出良好的线性响应关系，检测限低至0.398 nM（图2）。该传感器具有良好的重现性与选择性：五个电极的响应RSD低至1.7%，且针对烟草提取物中多种共存物及薄荷醇类似物（各100 mM）的干扰测试显示出优异的选择性。稳定性评估表明，在进行连续60次DPV扫描后，电流信号无明显衰减，4 ℃条件下储存15天仍可保持89.22%的初始响应（图3）。优异的性能核心源于多组分协同作用：MXene纳米片凭借高比表面积与导电性实现信号分子高效负载与电子快速传导；β‑环糊精通过主客体竞争包合实现对薄荷醇的特异性识别；聚丙烯酰胺水凝胶凭借三维亲水网络与强水化层，有效阻隔大分子干扰物的非特异性吸附；而二茂铁作为稳定信号探针，在被薄荷醇置换后实现电化学信号的显著“开启”，共同构建出“高灵敏识别、强抗污防护、快速信号响应”的协同传感体系。

图2.(A)传感器在不同浓度薄荷醇（1 nM、10 nM、100 nM、1 μM、10 μM、100 μM、1 mM、10 mM）下DPV响应曲线。(B)薄荷醇的校准曲线。

图3.（A)传感器在0.1 M PBS（pH=8）中连续测试1、10、20、40和60个循环的DPV响应曲线。（B）5个平行制备的传感器在0.1 M PBS（pH=8）中的重现性。(C) 电化学传感器对薄荷醇（10 mM）的选择性。(D) 所提出的传感器在不同储存条件下的长期储存稳定性。

该研究成果近期以题为《A highly sensitive electrochemical sensor for menthol detection based on target enrichment and antifouling design》发表在 Electrochimica Acta上（Electrochim.Acta,2026,DOI:10.1016/j.electacta.2026.148468）。论文第一作者为化学与分子工程学院本科化学拔尖241班巩馥瑜，通讯作者为丁彩凤教授。

近年来，学院持续深化本科生科研训练体系建设，强化早期科研启蒙与创新实践引导，为学生搭建高水平研究平台。在优质师资与前沿课题的双重支撑下，一批本科生实现从课堂学习到独立科研的跨越，以第一作者在国际期刊发表高水平成果，充分彰显学院创新人才培养的扎实成效，持续为学科发展与学术影响力提升注入青春动能。

作者介绍：巩馥瑜，化学与分子工程学院化学拔尖241班本科学生，自大一暑假进入光电传感与生命分析化学课题组开展科研训练，系统掌握MXene纳米材料制备、电化学传感构建、差分脉冲伏安测试及数据定量分析等关键实验技术，具备独立开展课题研究与学术成果总结的能力。已发表SCI二区论文一篇（第一作者）。（一审：巩馥瑜；二审：王森；三审：刘尧）