摘要：

近日，深圳技术大学集成电路与光电芯片学院（ICOC）郝俊杰副教授，联合湖北大学材料科学与工程学院程佳吉、贾婷婷、李以文团队，深圳技术大学药学院赵伟宁团队，在手性半导体纳米材料与短波红外圆偏振光探测领域取得重要突破。该研究创新性地利用生物分子介导的固相配体交换技术，成功制备了具有显著手性光学活性的硫化铅（PbS）量子点薄膜，实现了高性能的短波红外光圆偏振光探测，并首次揭示了其在光诱导微生物灭菌方面的“手性选择”效应。相关成果以“Circularly Polarized Short‐Wave Infrared Photodetection and Disinfection of E. coli Triggered by Biomolecule‐Mediated Chiral PbS Films via Solid‐State Ligand Exchange”为题，发表在化学TOP期刊Aggregate（影响因子13.7）上。

研究详情：

近年来，圆偏振光（Circularly Polarized Light, CPL）由于其独特的手性光学特征，在信息加密、自旋电子学、全息技术以及生物医学等领域展现出重要应用前景。与此同时，手性生物体系中的“对映选择性”行为也长期受到广泛关注。然而，如何将“手性光电”与“手性生物作用”真正结合起来，构建兼具光电响应与生物功能的统一平台，仍然面临巨大挑战。

研究中，团队采用L-/D-青霉胺作为手性诱导剂，通过逐层旋涂（LBL）结合固相配体交换方法，在保持PbS量子点优异光电性能的同时，实现了手性信息向薄膜的有效传递。手性配体成功诱导PbS薄膜形成稳定手性结构，各向异性因子（g-factor）高达2.36 × 10⁻³。基于所得手性薄膜，研究团队进一步构筑了圆偏振短波红外（CP-SWIR）光电探测器。

此外，该研究首次将手性光电子效应拓展至生物抗菌领域。研究发现，当手性薄膜器件（如L-Pen-PbS）受到同手性圆偏振光照射时，产生的光微电流差异性显著：在同手性光照下，细菌死亡率高达62%，而在异手性光照下仅为23%，死亡率差异最高可达39%。该研究不仅展示了手性半导体纳米材料在下一代红外光电探测器中的巨大潜力，更开创了“手性光电子-生物效应”交叉研究的新范式，为未来生物电子集成器件与光疗技术的发展开辟了新路径。

本研究由深圳技术大学联合湖北大学合作完成，深圳技术大学&湖北大学联培博士生周宾倩、湖北大学张蕾副教授为共同第一作者，深圳技术大学郝俊杰副教授、湖北大学程佳吉副教授、贾婷婷教授、李以文副教授为通讯作者。获国家自然科学基金、深圳技术大学高层次人才自然科学基金、深圳市科技计划项目和湖北省自然科学基金等项目资助。

更多信息：

🔗论文链接：https://doi.org/10.1002/agt2.70366

作者简介：https://www.x-mol.com/groups/haojunjie