近日，我校光电工程学院微纳制造与太赫兹山东省工程研究中心梁兰菊教授团队与西南大学黄杰教授团队联合培养培养博士张瑞以“Light-confining resonant metamaterial integrated with silicon-doped quantum dots for liquid-phase biomolecular detection”为题在Chemical Engineering Journal (TOP期刊，IF=13.2）上发表最新成果。

团队成功研发出一种基于准连续域束缚态（quasi-BIC）的可扩展太赫兹超材料传感系统。该系统创新性地将富含亲水官能团的硅掺杂碳量子点（Si-CQDs）溶液与限光共振超材料相集成，通过优化微纳尺度的光-物质相互作用，实现了对三种抗生素（阿奇霉素、罗红霉素、卡那霉素）的超灵敏液相检测，检测限低至皮克级（100pg/mL），为食品药品安全领域的痕量抗生素残留检测提供了全新解决方案。

团队设计的超材料采用双铝矩形谐振器周期性单元结构，通过沿y轴比例面积补偿机制构建准BIC共振，具备极强的光场捕获能力和低本征损耗特性。硅掺杂碳量子点的引入不仅通过量子限制效应增强了电磁场局域化，其表面丰富的羧基、羟基等亲水官能团还能通过自组装形成羧基功能化修饰层，优化分子固定环境并提升生物传感器的结构稳定性。

研究中，团队利用伴刀豆球蛋白A（ConA）与卡那霉素糖基化复合物的特异性亲和作用，结合振幅响应、相位变化及三角雷达图分析，实现了卡那霉素与其他两种结构相似抗生素的高效区分。实验验证表明，该传感平台在五个数量级浓度范围内（0.0001-1μg/mL）均展现出稳定的浓度响应特性，变异系数低于0.14%，且经过多次清洗后仍保持良好的重复性，解决了传统太赫兹检测技术在微纳尺度传感中分辨率低、特异性不足的难题。

该成果由枣庄学院、西南大学、北京交通大学合作完成，是我校联合培养研究生工作取得的最新成果。该研究工作得到了微纳制造与太赫兹山东省工程研究中心、国家自然科学基金、山东省自然科学基金等资助。

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https://doi.org/10.1016/j.cej.2025.167279

（文图/光电工程学院   编辑/孙尚宇   审核/闫昕）