本项目属于“化学”学科中“分析化学——光电分析”领域。项目围绕生物分子的高性能光电分析方法的建立这一关键科学问题，在国家自然科学基金、科技部国际合作项目、上海市科委创新项目等的资助下，进行有效探索，建立了包括葡萄糖、活性氧、酶等生物分子在内的高性能电化学及荧光分析方法，成果对糖尿病、肿瘤等重大疾病的病理研究、检测及诊疗等具有重要意义。主要成果如下：1) 基于新型纳米结构单元的无酶电化学传感界面研究基于酶等生物分子修饰电极易于失活、稳定性较差这一科学问题。针对各种贵金属（如铂、钯和金等）、碳系纳米材料（如碳纳米管、石墨烯和多孔碳球等），通过修饰和结构设计，采用水热法、电沉积法、模板法、自组装法以及伽伐尼取代等多种方法制备了不同结构形貌的纳米材料，构建了多种性能优异的电化学传感界面，用于葡萄糖、生物活性氧，如过氧化氢、超氧阴离子等的高灵敏度、高选择性和高稳定性的检测。2) 高性能酶电化学传感器的开发酶电极是电化学生物传感器领域中研究最为广泛、应用最多的领域，项目基于研究小组成熟的丝网印刷电极制备及修饰技术，重点研究不同纳米结构单元的优异性能，实现酶的高活性固定，研究电极表面的电子传递性能及检测机理等，发展了基于过氧化氢酶（HRP）、葡萄糖氧化酶（GOx）、黄嘌呤氧化酶（XOD）及超氧化物歧化酶（SOD）等的电化学酶传感器，分别实现了过氧化氢、血液中葡萄糖及细胞中活性氧的高灵敏度和高选择性分析。3) 高选择性激活型荧光探针实现酶的在体、原位精准检测荧光探针识别和成像具有快速、安全、高效和无创等特点，非常适合在组织或体内应用于疾病的早期诊断和引导治疗。围绕荧光探针在生物成像分析应用方面如何消除生物背景干扰，获取特异性、高灵敏度荧光信号响应，实现在体、原位活体成像等关键科学题，创新发展了高选择性激活型的分子荧光探针，建立比率型响应新机制、实现结直肠肿瘤中β-半乳糖苷酶的实时跟踪和活体可视化，为探索在生物体系的动态性和复杂性追踪和监测活体中特定酶的在体、原位精准检测提供重要的分析研究工具。本项目已发表SCI论文45篇，SCI他引1296次，取得授权中国发明专利4项；注重高效检测方法的建立和应用。累积培养10名博士和22名硕士研究生。8 篇代表性论文包括 J. Am. Chem. Soc.（1 篇），ACS Appl. Mater. Interfaces（1 篇），Anal. Chem.（1 篇），Biosens. Bioelectron.（4篇），Sens. Actuators B Chem.（1 篇）；SCI 他引 552 次，单篇 SCI 他引最高 213 次，2 篇入选 ESI 高被引论文。