我院海洋环境与化学教研室、海洋智能感知与生态灾害预警团队的王丽伟教授与陈正华副教授联合指导“环境工程”专业型硕士研究生曾俊杰，近日在国际分析化学领域经典一区TOP期刊Talanta上发表题为“A polyA-mediated AuNPs/MmC self-supporting electrochemical biosensor for amplification-free detection of crown-of-thorns starfish environmental DNA”的研究论文，成功研发出一种无需核酸扩增的电化学生物传感器，为长棘海星现场快速示踪及暴发溯源提供了可靠的技术手段。

长棘海星素有“珊瑚杀手”之称，其种群大规模暴发是珊瑚礁生态系统退化的核心威胁之一。当前，全球针对长棘海星的监测与预警仍存在关键技术短板，主流的遥控潜水器（ROV）、载人潜水调查等传统手段，不仅监测成本高昂、作业范围受限，对体型微小、隐蔽性强的长棘海星幼体追踪能力极差，难以实现早期预警与精准溯源，亟须高效、便捷、灵敏的新型监测技术。

海洋智能感知与生态灾害预警团队长期深耕海洋生物传感技术研发与现场应用，聚焦长棘海星灾害防控关键技术难题，持续开展科研攻关，已先后在《Biosensors and Bioelectronics》《Bioelectrochemistry》等国际权威期刊发表系列研究成果，奠定了扎实的技术基础。在此前线性探针研究的积累之上，团队本次实现技术迭代创新，将聚腺嘌呤（polyA）自组装单层技术，与自支撑金纳米颗粒（Au NPs）掺杂多尺度介孔碳（MmC）电极深度融合，构建出高性能新型电化学生物传感器。

该传感器突破传统核酸检测需扩增的技术局限，无需核酸扩增步骤，即可实现长棘海星痕量eDNA的快速、高灵敏检测，检测限低至8.82fM，检测灵敏度较团队前期成果实现大幅提升，兼具检测速度快、操作简便、稳定性强等优势，适配海洋现场快速检测需求。研究团队已依托该传感器，成功完成2024年4月西沙群岛海域实际海水样本中长棘海星eDNA的精准检测分析，检测结果可靠、实用性突出，为多源数据融合海星灾害精准预测模型的构建，提供了核心上游理论依据与关键技术支撑。

此项研究成果不仅丰富了海洋环境DNA检测技术体系，更为长棘海星暴发的早期预警、实时监测、溯源防控提供了高效可行的新技术手段，对守护热带珊瑚礁生态系统安全、推进海洋生态灾害精准防控具有重要的理论价值与应用前景。未来，团队将继续聚焦海洋生态灾害监测与防控领域，深化技术研发与实地应用，助力海洋生态环境保护与海洋可持续发展。

论文信息：Zeng Junjie, Zhang Chaoxin, Wang Shaopeng, Zhang Man, Chen Zhenghua, Yu Kefu, Wang Liwei, Jiang Honglei, 2026. A polyA-mediated AuNPs/MmC self-supporting electrochemical biosensor for amplification-free detection of crown-of-thorns starfish environmental DNA. Talanta. 308, 129836.  https://doi.org/10.1016/j.talanta.2026.129836

论文图摘

文字作者：王丽伟

图片作者：论文期刊

编辑：周剑、黄葳葳

一审一校：周剑

二审二校：刘旗扬

三审三校：余克服