獲獎(jiǎng)項(xiàng)目簡介
2022年CAIA獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)：基于DNA介導(dǎo)組裝的化學(xué)發(fā)光傳感分析方法
完成單位：成都理工大學(xué)材料與化學(xué)化工學(xué)院、四川大學(xué)分析測試中心
完成人：張信鳳、黃榮富、許淑霞、李娜、范文童、袁佳佳、李崇瑛、吳鵬
成果簡介：化學(xué)發(fā)光檢測技術(shù)具有靈敏度高、背景低等優(yōu)點(diǎn)，是痕量分析的重要手段之一。本項(xiàng)目引入DNA介導(dǎo)組裝技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對生物分子進(jìn)行無標(biāo)記快速檢測；通過中間體能量存儲(chǔ)或?qū)崟r(shí)生成，解決了反應(yīng)中間體壽命短的問題；發(fā)展了中性生理?xiàng)l件下的水溶液化學(xué)發(fā)光體系，避免生物分子的失活；為生物樣品中超痕量生物分子快速分析提供了新策略和新途徑。本項(xiàng)目共發(fā)表論文 30余篇，累計(jì)他引750余次。其中，10 篇代表作包括4 篇 Anal. Chem.、2篇ACS Sens.、1篇Chem. Commun.、2篇 Biosens. Bioelectron.、1篇Chem. Eur. J. ;授權(quán)發(fā)明專利3項(xiàng)。
創(chuàng)新點(diǎn)及科學(xué)價(jià)值：
（1）發(fā)展DNA介導(dǎo)組裝催化體系，實(shí)現(xiàn)生物分子的免標(biāo)記直接分析。發(fā)現(xiàn)了核酸的光敏催化功能，建成集分子識(shí)別、信號讀出、信號放大等多個(gè)功能于一體的簡單、高靈敏傳感平臺(tái)，可用于檢測酸、蛋白質(zhì)等生物分子的檢測；同時(shí)，提出了兩端封閉的方式用于封閉DNAzyme，封閉效果可達(dá)97%，而且很容易被目標(biāo)序列再次激活，激活效率達(dá)92%，可用于miRNA的高靈敏檢測。
（2）開發(fā)化學(xué)反應(yīng)中間體實(shí)時(shí)生成或能量存儲(chǔ)技術(shù)，提高化學(xué)發(fā)光檢測的靈敏度。該項(xiàng)目將葡萄糖氧化酶與辣根過氧化物酶（HRP）同時(shí)耦聯(lián)于量子點(diǎn)上，在量子點(diǎn)表面實(shí)時(shí)在線生成H2O2，氧化魯米諾，氧化后的魯米諾活性中間體可有效的將能量傳遞給量子點(diǎn)；利用氧化還原介質(zhì)儲(chǔ)存光敏中瞬態(tài)單線態(tài)氧的氧化性，從而顯著提升化學(xué)發(fā)光的靈敏度。
（3）開發(fā)生理?xiàng)l件下的化學(xué)發(fā)光體系，解決非生理?xiàng)l件下易引起生物分子失去活性的問題。利用用介孔二氧化硅負(fù)載CPPO不僅使得CPPO能夠較好的分散與水溶液中，而且阻止了CPPO的水解，實(shí)現(xiàn)了生理?xiàng)l件下介孔二氧化硅內(nèi)（PMSNs）的聚集誘導(dǎo)化學(xué)發(fā)光。通過雙親性表面活性劑，建立了碳點(diǎn)（CDs）-雙草酸酯（CPPO）膠束中性水溶液化學(xué)發(fā)光體系。
社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益：本項(xiàng)目研究成果得到了美國科學(xué)家Igor L. Medintz教授、加拿大皇家科學(xué)院青年院士Juewen Liu教授等國際同行的好評，也受到了活躍在該領(lǐng)域的國內(nèi)外研究團(tuán)隊(duì)、學(xué)者的引用。第一完成人擔(dān)任四川省分析測試學(xué)會(huì)光譜專委會(huì)秘書長，并入選四川省學(xué)術(shù)與技術(shù)帶頭人后備人選。項(xiàng)目參與人中， 2 人入選四川省學(xué)術(shù)與技術(shù)帶頭人后備入選，2 人入選四川省海外高層次留學(xué)人才。
應(yīng)用前景：本項(xiàng)目開發(fā)的DNA介導(dǎo)組裝技術(shù)已被若干課題組沿用，用于食品分析、環(huán)境分析、疾病標(biāo)志物檢測等。開發(fā)的納米金化學(xué)發(fā)光/電化學(xué)發(fā)光探針在相關(guān)企業(yè)的前期試用表明，其應(yīng)用于生物小分子和蛋白質(zhì)的檢測響應(yīng)速度快、靈敏度高，適合于生物和環(huán)境樣品的快速分析
