毒品的非法流通与滥用是威胁全球公共卫生与社会安全的重大隐患。甲基苯丙胺（METH，俗称“冰毒”）是滥用最广泛的合成毒品之一，具有极强的成瘾性和神经毒性。

传统检测方法依赖气相色谱-质谱联用等大型仪器，操作复杂、耗时长，且往往需要较大样本量和繁琐的前处理步骤，难以满足禁毒一线对微量样本进行现场快速筛查的需求。开发一种能够在微量生物样本中实现快速、灵敏、精准检测的技术，成为公共安全领域的迫切任务。

4月14日，中国科学院深圳先进技术研究院研究团队开发了一种基于MXene纳米材料的电化学传感平台，可在90秒内实现了对血清、唾液、尿液等微量样本中METH的直接、高灵敏定量检测，为毒品现场精准筛查提供了全新方案。相关成果以封面论文发表于《先进科学》。

论文封面

为克服传统传感器对微量样本响应弱的问题，研究团队利用二维纳米材料MXene构建了高亲和力敏感表面，并结合理论模拟与实验验证，系统解析了METH的信号产生和增强机制。

研究发现，METH分子中的脂肪族仲胺基团是电化学氧化的核心活性位点。MXene的层状结构加速了电荷转移，其丰富的表面官能团有效增强了METH分子与电极表面的相互作用频率与强度。二者协同促进了METH的电化学氧化过程，放大响应电流，显著提升了传感器对微量样本的检测灵敏度与信号稳定性。这一机理研究为高性能电化学传感器的理性设计奠定了理论基础。

该电化学传感平台在实际测试中展现出优异的分析性能，检测范围覆盖2纳克每毫升至50微克每毫升，可同时满足痕量筛查与高浓度验证需求。该平台的单次检测时间仅需90秒，实现了从传统“小时级”实验室分析到“分钟级”现场快筛的技术跨越。

该平台已成功应用于血清、唾液、尿液等微量生物样本中METH的直接定量分析。传感器检测性能满足中国与美国对METH现场初筛的浓度阈值要求，尤其适用于样本量有限、需快速精准定量的执法稽查、毒品监管及公共卫生监测等场景。

该研究提出的“理论研究—器件构建—应用验证”一体化范式，加速了新型毒品快检技术的研发进程，解决了毒品现场快速检测中灵敏度、分析速度、微量样本适应性之间的平衡问题，有力推动了检测技术向现场化、即时化、精准化方向发展，在公安禁毒、临床诊断及公共卫生等领域展现出广阔的应用前景。

未来，研究团队将进一步推进传感系统的微型化与智能化开发，推动其与智能手机等移动终端的深度集成，旨在打造便携式、即时化的智慧禁毒设备，为社会安全与公共健康保护提供技术支撑。

相关论文信息： https://doi.org/10.1002/advs.74954