氟喹诺酮类抗生素（FQs）是医用与兽用的第三大抗菌品类，因其广谱高效、成本低廉而遭大量滥用，并通过医疗污水与养殖废水等渠道进入水环境，在水生生物中残留与富集，经食物链的生物放大效应，最终危及人体健康。FQs在环境中难以被降解，长期以低浓度残留，不仅造成水污染和生态破坏，还加剧细菌耐药性的传播。对FQs的准确识别检测与降解，有利于改善现有的水环境，也为此类污染物的监测和去除提供重要指导。因此，设计一种快速、灵敏检测FQs的分析方法并实现高效降解显得尤为迫切。
近期，我校关明教授团队报道了FQs检测的相关成果，以“Dual-Driven by Synergistic Enhancement and an Intrinsic Raman Internal Standard: A Multifunctional Nanocomposite Substrate for Ratiometric SERS Detection and Photocatalytic Degradation of Fluoroquinolone Antibiotics”为题发表在国际著名权威期刊Chemical Engineering Journal上（IF:13.2，Top期刊，中科院1区，JCR1区），课题组博士研究生耿鹏飞为第一作者，关明教授、米芳副教授为通讯作者。该工作受到新疆维吾尔自治区区域协同创新专项（2025E01001）、新疆维吾尔自治区自然科学基金（2024D01B62）等项目资助。
该工作设计了具有自校正与自清洁功能的表面增强拉曼散射（SERS）活性纳米复合材料，为FQs的无标记定量检测与降解提供了新的研究视角。利用介孔二氧化钛（mTiO2）与银纳米星（Ag NS）的协同增强效应，成功开发了多元复合功能的Fe3O4@mTiO2-Ag NS-Cs SERS基底，实现了对湖水和鱼类样品中FQs的高灵敏比率SERS检测。在该基底中，得益于Ag NS之间以及mTiO2-Ag NS界面处的电磁场放大作用，“热点”密度被显著提升；同时，半导体mTiO2与Ag NS形成界面后，能有效促进电荷转移，驱动大量界面电子转移至靶标分子FQs。引入的-COOH基团以及修饰壳聚糖（Cs）后含有的丰富活性基团（-NH2和-OH），加强了靶标分子对基底表面的亲和力，将其有效锚定于“热点”区域。基底优异的磁响应性能有助于吸附靶标后的快速磁富集，并有利于磁场辅助SERS检测进而有效避免咖啡环效应。该研究充分利用mTiO2在149 cm⁻¹处的本征拉曼响应作为内标，提升了SERS定量检测的准确性。此外，该基底在90 min内可实现FQs的高效绿色降解，为复杂基质中FQs的无标记高效分析提供了理想传感平台。
关明教授团队长期致力于纳米生物传感领域的交叉创新与人才培养，已形成结构合理、富有活力的科研梯队。多项成果的连续发表，展现了我校在分析化学与传感技术领域的扎实积累与创新能力。团队表示，将继续面向区域发展与行业需求，推动精准检测与智能诊断技术的深度融合，为学科发展与社会服务贡献新力量。
Fe3O4@mTiO2-Ag NS-Cs（FTAC）多功能复合基底的制备流程及其可循环定量SERS检测示意图
关明，博士，二级教授，博士生导师，博士后合作导师。新疆化学学会副理事长，新疆行指委生物与化工职教教指委副主任委员，中国教育学会化学教专委理事，新疆科协委员。全国教育专业学位优秀教师，国家级一流课程主持人，全国课程思政示范案例教学大赛特等奖获得者，“慕课十年典型案例”新疆高校唯一入选者，全国典型教研方法入选者，自治区“天山英才”教育教学名师、高等学校教学名师、教学能手、天山创新团队负责人、天山青年优秀科技人才、化学学会杰出青年科技奖获得者，第四届、第五届全国教创赛自治区赛一等奖获得者，自治区高等教育教学成果奖特等奖主持人，中国国际大学生创新大赛国赛铜奖、区赛金奖指导教师，“挑战杯”新疆区赛优秀指导老师，自治区线下一流课程、研究生精品课程负责人，新疆师范大学课程思政示范课程及教学团队负责人、“生物与环境分析”优秀导师团队负责人，优秀教学成果特等奖、二等奖、教师教学创新大赛一等奖获得者。主要从事分析化学教学及化学测量学研究、化学教学理论与实践研究。近年来，主持承担国家自然科学基金项目5项、自治区创新团队1项、自治区国际合作项目1项、自治区自然科学基金3项及省部级科研教研项目10余项，出版专著1部，在Trends in Analytical Chemistry，Chemical Engineering Journal, Analytical Chemistry，Food Chemistry, Talanta，Sensors and Actuators B: Chemical，Analytica Chimica Acta，分析化学，高等学校化学学报，大学化学，化学教育等期刊发表学术论文100余篇。获得各类科研、教学及管理奖项30余项，指导学生获得国家级、自治区级科技创新、教学大赛奖励10余项。
关明教授课题组合影（七排右二系本文第一作者博士生耿鹏飞）
