手性，具有不可叠加镜像的性质，其与生物体密切相关。几乎所有生物化合物，包括氨基酸、糖和酶都具有手性偏好。人们对手性的巨大兴趣还源于这样一个事实：目前制药产业生产手性药物在很大程度上是基于对映体组分进行合成，尽管它们不具有任何物理差异，但却可以对生物体产生不同的影响。例如，布洛芬的一种对映体（S-布洛芬）可将乳腺癌发病率降低50%，而镜像结构R-布洛芬则无明显效果。多数产业化手性药物都是首先通过合成外消旋混合物再利用分离方法得到单一对映体实现，而该类方法会导致巨大的纯化成本或治疗剂量的低效率。在这种情况下，如何高效分离两组互为手性的对映体分子被视为目前分子筛分研究领域的一大重要挑战。
近日，复旦大学孔彪课题组开发了一类新型碳硅复合手性结构异质薄膜传感器，该复合材料具有优异的物理化学性质，其通过手性模板转录得到的手性孔道结构（图1），能够高效地与手性分子相互作用，再通过界面超组装进一步与大孔阳极氧化铝阵列结合得到异质结构手性薄膜传感器，该器件可实现对外消旋手性分子的高效耦合加速手性筛分。
图1.MCSC复合材料合成示意图。
此外，共组装策略产生的“钢筋混凝土”介孔通道壁结构不仅增加了手性材料的热稳定性，同时增强的导电性能提高了薄膜传感器对pH响应性能，根据溶液中pH值的变化，其对手性分子的亲和力随之改变，实现pH响应手性分离新特性（图2）。
图2. pH响应MCSC/AAO手性传感器筛分机理探究。
这项技术的应用潜力广泛，涵盖了医药、化工、生物等多个领域。例如，在药物研发中，手性分子的纯化和分离是至关重要的一步，而碳硅复合手性薄膜传感器的出现将极大地提高这一过程的效率和准确性。此外，在环境监测和生物传感器领域，这项技术也有望发挥重要作用。相关研究工作日前以“pH Modulation of Super-Assembled Heteromembrane for Sustainable Chiral Sensing”为题发表于化学旗舰期刊ACS Nano上。该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的支持。课题组成员黄亚楠博士为论文的第一作者。