鱼类细菌性疾病(如嗜水气单胞菌Aeromonas hydrophila和迟缓爱德华氏菌Edwardsiella tarda引起的败血症、肠炎病等)是严重威胁水产养殖健康发展和造成巨大经济损失的主要因素，而目前对其防治导致的抗生素等药物滥用也是严重威胁食品安全和人类健康(如引起灰婴综合征)的重要原因。因此，鱼类病原菌的现场快速检测是有效预防鱼病暴发和消除食品安全隐患的前提与关键。但是，当前传统分子生物学和免疫学检测方法，存在操作费时、依赖实验室培养、灵敏度低等突出问题，难以满足突发性与规模性鱼类疾病的防控需要。为此，我们利用核酸适配体的特异性分子识别能力，通过对核酸适配体M1-30和I-27进行二茂铁和巯基双标记，将其组装在金电极上，构建Turn-On型电化学适配体传感器用于检测嗜水气单胞菌(A. hydrophila)和迟缓爱德华氏菌(E. tarda) [1]。该电化学传感器可简便、快速、准确诊断疾病与监测环境安全，克服传统鱼类病原菌检测方法存在的费时费力、灵敏度低等问题，具有广阔的应用前景与市场需求。
鱼类贸易是世界上最大的贸易之一，对全球经济贡献巨大。据估计，2018年全球鱼类产量达到1.788亿吨。然而，高产的可食用鱼类加工产生多达70%的废弃物（如：鱼鳞、内脏、鱼刺、鱼皮、鱼鳍和鱼血等），给生态环境带来极大负担。鱼鳞作为渔业加工的主要废弃物之一，来源广泛且表面具有丰富的微观图案，已成功应用于骨折内固定和角膜再生，具有丰富表面形貌的天然废弃物鱼鳞在模拟细胞外基质（ECM）调节细胞行为方面的应用潜力也被忽视。我们发现了废弃鱼鳞在制备各向异性基底中的应用，提供了废弃鱼鳞作为各向异性基底模拟ECM用于癌细胞定向调控和药物敏感性评估中的应用[2]。此外，鱼鳞富含胶原蛋白、羟基磷灰石、脂质等无机和有机成分，为克服高温高压的加工缺陷，我们开发了一种在室温下使用水浸法从废弃鱼鳞中大规模制备荧光碳纳米颗粒的新方法[3]，并将其用于检测金属离子(Fe3+和Cr6+)[3]、[4]；此外，我们还发现鱼鳞衍生的碳纳米颗粒能直接还原和稳定贵金属离子，制备碳-金属纳米复合物（如碳-Ag和碳-Au等）[5]，并应用于过氧化氢、抗坏血酸和多巴胺的比色和荧光定量检测等。这不仅为鱼鳞的资源化再利用提供新思路，还为生物组织工程、环境监测、纳米技术提供新材料。
已发表论文成果：
[1] Jiao Yang Lu*, Quan Jiang, Jiao Jiao Lei, Ying Xuan He,Wei Tao Huang*, Molecular ‘email’: Electrochemical aptasensing of fish pathogens, molecular information encoding, encryption and hiding applications,Analytica Chimica Acta,2022,1232, 340483. (中科院SCI一区，IF=6.91)
[2] Lu, J. Y.; Zhang, F. R.; Ding, X. Z.; Xia, L. Q.;Huang, W. T.*, Natural interface guiding cell: Directly using waste fish scales with rich micro/nano structures for control of cell behaviors.Appl. Surf. Sci.2022, 581, 152348. (中科院SCI一区，IF=7.39)
[3] Yao, Q. F.; Zhou, D. S.; Yang, J. H.;Huang, W. T.*, Directly reusing waste fish scales for facile, large-scale and green extraction of fluorescent carbon nanoparticles and their application in sensing of ferric ions.Sustain Chem Pharm2020, 17, 100305. (中科院SCI二区，IF=5.99).
[4] Wu, Y.; Liu, Q. Y.; Bu, Z. Q.; Quan, M. X.; Lu, J. Y.; Huang, W. T., Colorimetric multi-channel sensing of metal ions and advanced molecular information protection based on fish scale-derived carbon nanoparticles.Spectrochim. Acta, Part A2023, 290, 122291. (中科院SCI二区，IF=4.83)
[5] Yao, Q. F.; Quan, M. X.; Yang, J. H.; Liu, Q. Y.; Bu, Z. Q.;Huang, W. T.*, Multifunctional Carbon Nanocomposites as Nano-Neurons from Multi-Mode and Multi-Analyte Sensing to Molecular Logic Computing, Steganography and Cryptography.Small2021, 17 (50), 2103983. (中科院SCI一区，IF=15.1)