河南农业大学吴俊锋教授成果|受植物启发的“铜芯”传感材料——胱氨酸亚铜（Cu₂Cyt），开启乙烯实时检测新纪元
2026-07-13 · 应用介绍 · 百灵威授权转载
乙烯既是植物生长的“成熟信号”，也是化工产业的重要原料。传统乙烯检测依赖气相色谱等大型仪器，需取样送检、无法实时监测，且多数传感器依赖贵金属催化或高温工作，难以满足智慧农业与工业安全的现场需求。
河南农业大学吴俊锋团队受植物乙烯受体识别机制启发，研发出仿生胱氨酸亚铜（Cu₂Cyt）配合物，相关成果发表于《Nature Communications》。该材料可制成柔性可穿戴传感器，在室温下实现乙烯的痕量级实时检测，成本低廉、响应迅速。现面向科研与工业用户开放供应。
产品特点：
仿生设计，精准识别：模拟植物乙烯受体Cu⁺活性位点，通过π-络合特异性捕获乙烯分子，选择性远超同类材料（图1）。
图1 仿生识别原理：模拟植物乙烯受体的Cu⁺活性中心
无需贵金属，室温工作：摆脱Pd、Pt等贵金属依赖，无需加热，在室温（约20℃）下即可稳定运行，大幅降低能耗与成本。
超低检出限与高灵敏度：检测范围0.05–5 ppm，检出限低至1.07 ppb，在0–0.5 ppm痕量区间灵敏度高达3.64%·ppm⁻¹，拟合优度R²=0.9928，可捕捉生物级痕量乙烯释放（图2）。
图2 超高灵敏度：检出限低至1.07 ppb，痕量区间响应线性优异
图3 快速响应：51秒响应，92秒完全恢复
图4 柔性可穿戴：180°弯折仍保持80%以上性能
产品优势
对标传统GCMS方案：无需取样送检、无需昂贵设备、无需专业操作，实现现场“即测即得”，大幅降低检测门槛与综合成本。
选择性优异：对1 ppm乙烯响应为3.3%，而对5 ppm乙醇、CO₂、NO₂、CH₄的响应均低于0.55%，对50 ppm氨气也仅0.51%，抗干扰能力强（图5）。
图5 优异选择性：对乙烯响应显著，干扰气体响应极低
图6 性能领先：唯一无贵金属、室温、柔性、ppb级综合方案
适用场景
智慧农业：果蔬（苹果、香蕉等）成熟度实时监测、采后贮藏品质评估、烟草等经济作物生理状态跟踪。已通过密封腔体与果实表面贴附实测验证，可连续24小时追踪乙烯释放规律。
工业安全：化工运输管道乙烯泄漏实时检测。已通过模拟5 ppm泄漏测试，响应清晰可靠，可用于石化、储运环节的安全预警。
高校科研：传感材料、气体分离、仿生界面等方向课题组研发验证，材料合成工艺简单，便于实验室复现与拓展。
百灵威稳定供应由河南农业大学吴俊锋团队研发的胱氨酸亚铜，该材料突破传统气体传感瓶颈，以仿生识别机制实现室温高效响应，助力智慧农业、工业安全与科研创新领域迈向实时、精准、低成本的智能监测新时代。
个人简介：
吴俊锋，教授，南开大学博士毕业，博士生导师，研究方向为植物可穿戴传感器、生物传感器、先进能源器件、农业光谱技术及其人工智能算法分析、农业环境智能监测设备及系统开发。承担河南省联合基金，河南省自然科学青年基金，河南省高等学校重点科研项目计划。研究成果发表在《Nature Communications》《Advanced Materials》《Nano-Micro Letters》《ACS Energy Letters》《Nano Reaearch》《Journal of the Energy Chemistry》等期刊。推荐产品
| 品名 | CAS | 货号 |
|---|---|---|
| Coppe(I)cystine, 99% 胱氨酸亚铜 | / | 9747212 |
