由于大多数重金属的生物降解性极低，引起的重金属离子污染对人类健康构成严重危害。目前，对于重金属离子的检测采用了许多新的方法，如表面增强拉曼光谱、原子吸收光谱、电感耦合等离子体质谱、荧光光谱、比色法、和电化学方法等。然而，与上述方法相比，自供能生物传感器由于其无需外部电源且具有较强的抗干扰能力、超灵敏的检测能力和高度可识别的特异性被广泛应用于分析检测。

本研究报道了一种基于MoS₂@CuS异质结构作为共加速器，以杂交链反应（HCR）作为信号放大策略，用于准同时检测Pb²⁺和Hg²⁺的双向生物传感器。DNAzymes的独特序列分别通过活性位点切割效应和胸腺嘧啶(T)-Hg²⁺-胸腺嘧啶(T)结构识别Pb²⁺和Hg²⁺。在此过程中，Pb²⁺切割生物阳极上的DNAzyme序列，以触发葡萄糖氧化，以检测Pb²⁺。形成的T-Hg²⁺-T结构激活HCR，降低[Ru（NH₃）₆]³⁺，以检测生物阴极处的Hg²⁺。因此，该生物传感器不仅可以通过单电极的氧化还原反应引起的电流变化分别检测Pb²⁺或Hg²⁺，还可以通过观察生物阳极和生物阴极的开路电压（E^ocv）准同时检测Pb²⁺和Hg²⁺。该双向生物传感器在检测水源中Pb²⁺和Hg²⁺含量方面具有相当大的实用性。

该研究工作由信阳师范大学许婧副教授课题组联合湖南大学蔡仁教授课题组共同完成。相关研究成果以“On-demand controlled bidirectional DNAzyme path for ultra-sensitive heavy metal ion detection”为题发表在《Chemical Science》(DOI: 10.1039/d4sc04404e)。我校许婧副教授为第一作者，我校研究生李昱瑾为第二作者（湖南大学联合培养），信阳师范大学为论文第一作者单位。该研究受到国家自然科学基金、河南省青年科学家项目的支持。

（化学化工学院 唐林供稿 曹新华审稿 曲剧审核）