2022年11月12日，第十一届“南开大学-天津大学”生态环境领域博士生学术论坛在南开大学津南校区、天津大学北洋园校区线上线下同步举办。天津大学V&B控制课题组博士生杜漫漫同学题为“基于场效应管生物传感器的气载致病微生物快速检测方法”的海报获得了评委老师和同学们的高度关注，荣获海报三等奖。

本次论坛是由南开大学研究生院、环境科学与工程学院主办，天津大学环境科学与工程学院联办，天津工业大学环境科学与工程学院、河北工业大学能源与环境工程学院、天津城建大学环境与市政工程学院研究生院协办。论坛邀请了环境领域的一些专家学者和在校研究生参加，参会总人数达2000余人。

本次论坛先由专家初步筛选出30份优秀海报进行展示，再经过现场评委打分，最后评选出一等奖1名，二等奖2名，三等奖3名，优秀奖5名。杜漫漫同学荣获三等奖，充分展现了V&B控制课题组浓厚的学术氛围和同学们积极向上的精神风貌，也更加鼓舞其他学生积极参与学术交流、了解领域发展动态、进行思想碰撞、开阔视野。

海报简介

气载病原微生物可以通过人类呼吸道以飞沫和生物气溶胶的形式传播，其传播速度快、范围广，很容易引起社会恐慌。其中，结核病（TB）作为一种主要通过呼吸道传播的慢性传染病，发病率和死亡率都很高。目前常规的气载病原微生物检测方法往往不能满足现场快速检测的需要。在新兴检测技术中，纳米场效应管（FET）生物传感器具有灵敏度高、特异性好、响应快、无标记、操作简单、低剂量等优点，在气载病原微生物检测方面具有良好的应用前景。在各种纳米材料结构中，硅纳米线（SiNW）因其独特的一维特性和相对标准的加工技术而显示出巨大的优势。因此，本研究以结核分枝杆菌（MTB）为研究对象，开发了一种硅纳米线场效应管（SiNW-FET）生物传感器，用于气载病原微生物的快速检测。

本研究开发的SiNW-FET传感器具有良好稳定性、重现性、特异性和高灵敏度，对待测靶标的检出限为0.01 fg/mL（1 fg/mL~100 μg/mL）；可在30 s内完成检测。特异性好，对待测靶标的归一化响应（0.95）显著（P<0.001）高于其他干扰物（均<0.08）；与其他分子、免疫及传感器方法相比该传感器可以在更短的时间内检测出更广浓度范围的待测靶标。

SiNW-FET传感器对培养3天的结核杆菌减毒株H37Ra即有明显响应；对TB患者的痰液培养过滤液进行测试，计算浓度为15.8 pg/mL，与ELISA结果相近（27.9 pg/mL）；对TB患者未经处理的痰液进行稀释梯度优化，初步得到10-4最佳稀释条件；可在2~5 min内完成样本的检测；征集志愿者进行双盲测试，与常规培养系统结果无明显差异（敏感性100 %）；搭建TB患者呼出气及TB高风险气溶胶样本装置，进行空气样本的模拟发生和采集，将检测到的TB空气模拟样本使用生物传感器检测系统测试取得较好结果，与ELISA测试结果相符。

本研究开发的SiNW-FET生物传感器具有良好的稳定性、灵敏性、特异性和重复性，可应用于气载病原微生物快速检测，实现对气载病原微生物的快速预警。