近日，先进电子材料与器件江西省重点实验室“光电检测”课题组联合南开大学常胜江、王湘晖教授团队，在国际期刊《Food Chemistry》（中国科学院一区Top，IF=9.8）上发表了题为“Synergistic Graphene-Aptamer Coating on a Flexible Metasurface Enables On-Apple Terahertz Sensing of Pesticides”（doi.org/10.1016/j.foodchem.2026.149265）的创新研究成果。 

农药残留是食品安全领域的重大隐患之一。传统检测方法（如色谱‑质谱联用）虽准确，却存在依赖大型仪器、操作繁琐、无法现场快速筛查等弊端。太赫兹波具有无损、非电离、指纹谱等独特优势，但受限于光与微量分子作用弱，检测灵敏度不足。超表面技术虽能增强局域电场，但现有器件多为刚性、难以贴合不规则农产品表面，且缺乏分子特异性识别能力。

针对上述挑战，我校任重教授领衔的光电检测课题组提出了一种新型太赫兹柔性超表面生物传感器。该传感器采用“聚酰亚胺基底‑金膜图案‑石墨烯层‑适配体层”的多层结构。石墨烯通过π‑π堆积作用高效富集毒死蜱分子，同时适配体作为“分子锁”实现精准捕获。实验表明，该传感器对毒死蜱的检测限低至0.1 ppm，比未修饰的超表面提高两个数量级；信号响应比仅修饰石墨烯的传感器提升44‑65%。更重要的是，该传感器能准确区分毒死蜱与敌敌畏、吡虫啉等四种非目标农药。研究团队进一步将柔性传感器直接贴附于苹果表面进行原位检测，同样实现了0.1 ppm的实用检测限，并保持约80% 的实验室灵敏度。该器件可弯曲、可贴合，操作简单，整个检测流程仅需数分钟。这一工作为农产品现场快速筛查提供了全新工具，有望将传统实验室检测延伸至田间、农贸市场和超市等实际应用场景。

图1 基于石墨烯-适配体修饰的柔性太赫兹超表面用于苹果表面农药残留检测

我校为该文第一署名单位。第一作者为石伟楠博士，任重教授和王湘晖教授为该论文的共同通讯作者。该项工作得到了国家自然科学基金（62165006, 61841503）、江西省早期青年科技人才项目（20252BEJ730361）、江西省自然科学基金重点项目（20224ACB202004）等项目的支持。

论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0308814626014238