近日，西安电子科技大学机电工程学院/高性能电子装备机电集成制造全国重点实验室吕锐婵教授团队在国际Top期刊《Small》（影响因子:13.3）上发表了关于光子晶体增强稀土发光结合增材制造技术用于光电传感实时血糖检测的研究，论文名字为《An Optoelectronic Sensing Real-time Glucose Detection FilmUsingPhotonicCrystal Enhanced Rare Earth Fluorescence and Additive Manufacturing》，其中西安电子科技大学为唯一通讯单位，博士研究生巨子悦、硕士研究生王民、陈壹彤为共同第一作者，吕锐婵教授为唯一通讯作者。
传统单一的生物标志物检测方法往往难以同时满足不同环境的需求，而且市场上已存在的血糖仪监测的长期使用可能会造成局部血管萎缩等问题。因此，迫切需要开发一种能够集成多种检测方法于一体的体外葡萄糖监测平台，以满足各种场景的需求，同时应该确保监测平台的高稳定性和高准确性。
为了解决这些问题，吕锐婵教授团队设计了一种新颖的检测方法，该方法采用稀土上转换纳米粒子作为核心，外层包覆MnO2纳米片，形成了一种具有颜色和荧光双重响应的上转换复合材料。为了进一步提高检测方法的灵敏度，将发光纳米粒子与光子晶体-PDMS阵列，其中将聚甲基丙烯酸甲酯光子晶体沉积到PDMS-玻璃片基底上。该阵列可作为一种特定反射蓝光基底有效降低背景信号干扰，显著提高了检测灵敏度（1.2μM）并扩大了线性范围（20-800μM）。
为增强葡萄糖检测平台的适用范围，团队还设计了便携式荧光检测装置，将色品图和荧光与光电响应结合，用于荧光的实时监测。并采用重点实验室独立研发的SLM增材制造设备进行上转换纳米微米级结构的构建制造，进一步激活局域场增强LFE效应，增强了检测平台的荧光强度，这为先进制造技术结合光电材料用于智能传感提供了新思路。本研究工作得到国家自然科学基金面上项目、陕西省重点研发项目等的支持。
“光电集成制造与智能检测”课题组长期在光电材料制造与智能检测算法开发领域探索，团队在相关领域发表60余篇SCI论文。光电传感相关工作发表在Coordin. Chem. Rev. 2024, 515, 215942.和Inorg. Chem,2024,DOI:10.1021/acs.inorgchem.4c05059等TOP期刊上。这个研究不仅为体外检测葡萄糖领域提出了新思路，也拓展了高性能电子装备机电集成制造全国重点实验室自主研发的增材制造设备用于光电生物传感器制造、柔性可穿戴设备研发。
