2022年85月6日，我校太赫兹物理与器件实验室硕士研究生徐玲、徐建伟和刘文灿等以题为《Terahertz metal-graphene hybrid metamaterial for monitoring aggregation of Aβ16–22 peptides》的论文在《Sensors and Actuators:B.Chemical》上发表；该期刊为传感领域国际著名学术期刊(SCI一区)。论文第一单位为南昌大学，通讯作者为南昌大学沈云副教授和雷江涛老师，共同作者为杰青、长江学者、南昌大学空间科学与技术学院邓晓华教授。该研究成果得到了太赫兹课题组成员多项国家自然科学基金项目的支持。

淀粉样β（Aβ）蛋白聚集成淀粉样纤维是阿尔茨海默病的主要特征。检测Aβ聚集对该病的早期诊断具有重要意义。在此，我们提出了一种新的太赫兹金属-石墨烯杂化超材料，用于监测Aβ16–22肽的纤维化。我们证明了混合超材料传感器上具有两个不同光谱透射峰的Rabi分裂模式的形成。

图1 （a）、（b）分别为杂化超材料结构图及透射谱（黑线为仿真图、红线为实验图）

石墨烯电子掺杂和费米能级在Aβ16–22肽聚集形成的不同阶段有所不同。由于石墨烯费米能级的变化导致Rabi裂解峰的移动，通过监测Rabi拆分峰的位置，我们可以非常灵敏地监测Aβ16–22肽的聚集过程。此外，我们在原子水平上的分子动力学模拟表明，石墨烯电子掺杂的变化是由于石墨烯和Aβ16–22肽在聚集过程中π-π堆积减少所致。通过成功地将费米能级漂移与漂移的拉比劈裂峰联系起来，所展示的新型传感器为新型简单、无标签、高灵敏度的石墨烯超材料混合传感方案铺平了道路，用于阿尔茨海默病检测和更广泛的应用。

图2 （a）、（b）分别为杂化超材料传感示意图及测量不同Aβ16–22肽聚集状态透射谱

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.snb.2022.132016