近日，杜淼教授、张治红教授及青年教师汤啸武博士，在国际著名期刊《Nano Energy》（IF=17.6）上发表了一篇题为“Flexible Zn-air battery for self-powered aptasensing SARS-CoV-2”（用于自供电适配体传感新冠病毒的柔性锌空气电池）的高水平研究论文。此项研究以郑州轻工业大学材料与化学工程学院为第一通讯单位，硕士研究生王逸飞为论文的第一作者。
自2019年底至2023年，严重急性呼吸道综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）在全球范围内迅速传播，威胁生命安全并引发了严重的社会与经济问题。课题组开发出一种基于高输出电压的锌空气电池（ZABs）自供电电化学适体传感器，能够高灵敏度和选择性地检测SARS-CoV-2 S基因。由一种新型混合电催化剂——Co-N-C活性位点包裹的空心碳球（mHCSs），简称Co-N-C@mHCSs。这种催化剂具有稳定且均匀分布的活性位点和优异的催化性能，可作为组装柔性ZAB的阴极催化剂和固定SARS-CoV-2 S基因靶向适体的生物平台。该自供电电化学适体传感器对SARS-CoV-2 S基因的检测范围为1 fg/mL至10 ng/mL，最低检测限（LOD）可达0.35 fg/mL，并且具有其他优异的传感性能。改进后的ZAB具有较高的输出功率密度，并可通过手机读取响应，使得ZAB-SPA在原位检测S基因方面具有实际应用价值。通过更换生物探针，该研究为在移动人群中检测流行病提出了一种新的自供电适体传感方法。
本研究得到了河南省高校重点研究项目、河南省跨学科创新研究群体项目和河南省自然科学基金的资助。