近日，永利yl6776张鉴教授课题组以“Disposable Peptidoglycan-Specific Biosensor for Noninvasive Real-Time Detection of Broad-Spectrum Gram-Positive Bacteria in Exhaled Breath Condensates”为题在《Analytical Chemistry》发表论文，并被选为期刊正封面页（Front Cover）亮点报道。正封面页被用于报道ACS期刊所发表的重要工作，在期刊网站上展示为当期第一个封面，并与印刷版刊物同步发行。这是公司研究人员首次在该期刊发表正封面页论文，公司在该期刊发表的另一篇封面论文（Supplementary Cover）同样来自张鉴课题组的工作（Anal. Chem. 2022, 94, 6, 2812–2819）。

细菌性下呼吸道感染（LRTI），特别对于欠发达地区及儿童和老年人群，是导致死亡的主要疾病之一。此外，呼吸道病毒感染，如SARS-CoV-2，也常导致严重的细菌合并肺部感染。革兰氏阳性（G+）菌多引起LRTI的急性发作，是医院和社区获得性肺炎的一类主要病原。因此，革兰氏菌的分型与定量对LRTI判型、感染程度评价及抗生素治疗至关重要。传统对LRTI革兰氏分型和计数采用支气管肺泡灌洗液培养和染色方法，存在介入采样、操作复杂、准确率低至60%等缺点，“从样品到结果”的时间需数十小时。另一种常用方法基于PCR技术，成本较高，需DNA提取、扩增、测序和荧光杂交等复杂操作，且无法实现对革兰氏型的广谱实时判断。尽管多年来研究人员不断努力探索对细菌性LRTI革兰氏分型和定量的有效方法，但可实际应用的创新性技术一直未见报道。

张鉴教授课题组基于半导体工艺制备的微电极阵列，结合微流控介电泳富集、超灵敏界面电容传感和G+菌表面肽聚糖的核酸适配体特异性识别机制，实现了一种先进的一次性生物传感器。该传感器体积为5×3.5×2 mm，成本约2元，可在10秒钟内实现对G+菌的实时检测，所需检测样本仅10微升。传感器检出限低至10 CFU/mL（远低于饮用水及透析液中100 CFU/mL的标准），线性范围高达10⁵ CFU/mL，并对G-菌具有1479: 1的高选择比。同时，课题组还基于半导体致冷芯片和3D打印微通道冷凝模块，自主研发了便携式呼气冷凝装置，可在3分钟内冷凝并采集呼气冷凝液，联合生物传感器实现对下呼吸道G+菌的实时分型和定量检测。经健康志愿者、支原体感染、G+菌感染和G-菌感染LRTI患者的临床样本检验，验证了该传感器及检测策略的准确性、可靠性和实用价值。该生物传感器及检测方法为细菌性LRTI诊断和病情分析提供了一种非介入、非染色、非培养、不依赖PCR的实时检测技术。

《Analytical Chemistry》为分析化学领域顶刊、Nature Index和中科院一区期刊。永利手机版网址为论文第一单位，张鉴教授为论文第一作者及通讯作者，课题组戚昊琛副教授为共同一作，共同通讯作者包括美国田纳西大学Jayne Wu教授、合肥工业大学郑磊教授。永利yl6776汪鹏君教授和董长昆教授对论文工作提供了多方面的帮助与指导。论文工作还得到了温州医科大学附属平阳医院毛选教主任、温州医科大学第二附属医院张海临教授的大力支持。论文封面由戚昊琛副教授设计并绘制。上述工作得到了国家自然科学基金、传感技术国家重点实验室开放课题、数字医学工程全国重点实验室开放课题等项目资助。论文DOI：10.1021/acs.analchem.4c00059。