2019年CAIA獎二等獎獲獎項目成果簡介:痕量生命物質的智能檢測和光電化學傳感新方法
完成單位: 臺州學院
完成人:韓得滿 厲凱彬 張思奇 施偉 俞思遠 陳逢灶
成果簡介:
本項目針對當前重要痕量生命物質分析檢測中選擇性、靈敏度、簡便性難以兼顧的技術難題,設計合成了系列以羅丹明、萘酰亞胺、BODIPY為骨架的水溶性高選擇性熒光探針,利用銀納米粒子脂質體原位形成AgI/Ag/BiOI Z型異質結等復合材料,開發了系列生命物質的智能檢測和光電化學傳感新方法。為痕量生命物質的檢測和傳感提供簡便、高效的新方法和新技術。
創新點及科學價值:
(1)利用氧化石墨烯和銀納米簇,構建了基于OR和INHIBIT的多重邏輯門,在多種分析物的存在下,可進行復雜邏輯分析,實現對同一樣品中的不同目標物的多元檢測。
(2)設計合成了基于羅丹明、萘酰亞胺、BODIPY等染料的系列水溶性生物熒光探針,實現了系列活性生物小分子的靶向標記檢測,建立了多種簡單快速的近紅外熒光生物傳感器。尤其是對結構類似的小分子硫醇能達到選擇性識別。
(3)利用銀納米粒子脂質體原位形成AgI/Ag/BiOI Z型異質結用于信號陰極光電化學生物分析,開發了首個基于原位形成Z型異質結的陰極脂質體PEC生物分析;基于酪氨酸酶脂質體原位敏化電極策略,實現超靈敏光電化學免疫分析;通過快速電化學沉積法制備CuO/Cu2O電極用于L-半胱氨酸陰極光電快速檢測。
社會經濟效益:
(1)在Chemical Science,Analytical Chemistry,Chemical Communication,Biosensors and Bioelectronics等國際主流期刊發表了學術論文21篇。被Chemical Society Reviews,Journal of the American Chemical Society,Chemical Science,Chem,Advanced Materials等知名期刊引用300多次,在Z型異質結的陰極脂質體PEC生物分析等方面提供新思路。
(2)授權發明專利6項,培養研究生、本科生10名。
應用前景:
(1)構建的系列分子邏輯器件,可望實現對多種miRNA的智能化檢測。
(2)發展的小分子熒光探針法可用于生命、環境中谷胱甘肽、半胱氨酸等小分子巰基化合物的選擇性測定。
(3)開發的陰極光電化學生物分析方法有望由于生命物質中L-半胱氨酸、脂質體以及金屬離子的快速檢測。