复杂生物样品中多种指示性分子和生物标记物的检测在疾病诊断和临床治疗中至关重要。然而，传统分步检测需重复采样和样品预处理，不仅耗时费力，还易引入误差，降低准确性。因此，开发低背景、无光漂白效应的新型检测方法，实现同一复杂生物样品中多种待测物的无干扰原位顺序检测，具有重要科学意义。

近期，北京师范大学那娜教授课题组合成了一种环境友好的双功能核壳纳米粒子（HRP-SiO₂@FFLuc NPs），并基于化学发光实现了同一生物样品中ATP与H₂O₂的原位顺序检测和成像。该核壳结构纳米粒子的核以SiO₂为主要基体，内含辣根过氧化物酶（HRP）；壳层主要成分为萤火虫荧光素酶（FFLuc）。在弱酸性环境（如肿瘤组织和细胞）中，SiO₂核逐渐破碎，壳层中的FFLuc和核内的HRP依次暴露于检测体系，通过两个有时间间隔的酶催化化学发光反应，实现对ATP和H₂O₂的顺序检测。ATP和H₂O₂的检测范围分别为1 nM–1 μM和0.1–30 μM。

这种基于化学发光的方法无需激发光源，避免了光毒性和光漂白效应，且具有低背景、相互无干扰、高灵敏度和高选择性的优点。此外，纳米颗粒合成简单、生物相容性好，在临床诊断和疾病治疗中具有潜在应用价值。

该研究成果发表于《Small》（DOI: 10.1002/smll.201601571），并得到了国家自然科学基金优秀青年基金、中央高校基本科研业务费专项资金和中国癌症基金会北京希望马拉松专项基金的支持。