Die Chemilumineszenz hat sich aufgrund ihrer schnellen Reaktion, hervorragenden Empfindlichkeit, dem Wegfall einer externen Anregungslichtquelle sowie ihrer Eignung für die Online-Überwachung zu einem Forschungsschwerpunkt im Bereich der analytischen Chemie entwickelt. Dieser Übersichtsartikel fasst systematisch die neuesten Fortschritte bei chemilumineszenzbasierten Sensorsystemen mit nanostruktureller Verstärkung zusammen, einschließlich der Prinzipien des materialfunktionalen Designs, der Leistungsoptimierungsmechanismen und der analytischen Anwendungen. Zunächst wird die Struktur-Eigenschafts-Beziehung bei der Oberflächen-/Grenzflächenentwicklung von Nanomaterialien (einschließlich null-, ein-, zwei- und dreidimensionaler nanostruktureller Strukturen) zur Steigerung der Chemilumineszenzeffizienz hervorgehoben. Anschließend werden Designstrategien für funktionalisierte Nanomaterialien klassifiziert, um die Entwicklung hochpräziser chemilumineszenter Sensorsysteme voranzutreiben, wobei besonderes Augenmerk auf Durchbrüche in der spezifischen Erkennung in komplexen Matrizes und der Spurenanalyse gelegt wird. Darüber hinaus werden typische Anwendungsfortschritte der chemilumineszenten Sensortechnologie bei der kontinuierlichen Überwachung von neu auftretenden Umweltkontaminanten, der Multiplex-Erkennung von Krankheitsbiomarkern in vivo/in vitro und beim Screening von Lebensmittelkontaminanten systematisch erörtert. Die Übersichtsarbeit zeigt nicht nur die zentrale Rolle der Nanotechnik bei der Verbesserung der Selektivität, Signalstabilität und Interferenzbeständigkeit chemilumineszenter Sensoren auf, sondern liefert auch einen systematischen theoretischen Rahmen und technische Leitlinien für die Entwicklung neuer Generationen hochsensitiver, intelligenter chemilumineszenter Sensorplattformen.

Nanostruktur; Chemilumineszenz; Reaktionskinetik; Oberflächen- und Grenzflächenentwicklung; Sensoranwendungen