基于磁性双发射碳量子点分子印迹探针的构建及对类固醇选择性识别

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    21905186
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    20.0万
  • 负责人：
    王妍媖
  • 依托单位：
    四川农业大学
  • 学科分类：
    B0505.复合与杂化材料化学
  • 结题年份：
    2022
  • 批准年份：
    2019
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2020-01-01 至2022-12-31

项目摘要

Steroids are widely used in livestock and poultry industry. However, the abuse of steroids can cause endocrine disorders in human. Thus, it is essential to develop probes for simple, rapid and efficient determination of steroids. In this proposal, we aim at designing a fluorescent probe with specific recognition for efficient detection of steroid compounds in foods, as well as further understanding of the mechanisms. The probe consist of bio-based fluorescence ratiometric quantum dots serving as fluorometric reporter and molecularly imprinted polymer (MIP) functioning as recognition unit. The dual-emission carbon quantum dots (d-CQDs) are covalently conjugated to the surface of the amino modified Fe3O4 via carbodiimide chemistry to form magnetic-ratiometric fluorescence dots (d-CQDs@Fe3O4). Mesoporous silica based magnetic-ratiometric fluorescent molecular imprinting (MIP@d-CQDs@Fe3O4) is prepared by immobilizing molecularly imprinted polymer on the surface of d-CQDs@Fe3O4. The as-prepared MIP@d-CQDs@Fe3O4 has mesoporous-structure and specific recognition properties. Furthermore, the effect of molecularly imprinted structure, mesoporous silica and mechanism of fluorescence quenching will be systematically studied. The MIP@d-CQDs@Fe3O4 probe not only can play an important role in steroid analysis in food, but also is potentially useful in field analysis.
类固醇在畜禽类食品中得到广泛的应用，但类固醇的滥用容易引起人体内分泌系统紊乱。因此，建立一种更简便、快速检测类固醇的方法尤为重要。项目拟构建特异性荧光探针，实现食品中类固醇化合物的高效检测，并探讨其作用机理。该荧光探针选择生物质材料制备的比率荧光量子点作为信号单元，介孔硅型分子印迹聚合物作为识别单元。探针的构建先用氨基化的四氧化三铁和双发射碳量子点通过共价键结合，形成磁性比率荧光量子点。然后在磁性比率荧光量子点表面偶联分子印迹聚合物，形成具有特异性识别功能的介孔硅型比率荧光分子印迹聚合物。我们还将系统研究分子印迹孔穴结构、介孔结构在检测中的具体作用机制以及荧光猝灭原理。该项目的实施，不仅可以实现食品中类固醇化合物的检测，在现场分析中也有广阔的应用前景。

结项摘要

本项目结合分子印迹技术、视觉荧光分析系统和磁性吸附分离系统的优点，构建了比例荧光磁性分子印迹探针。在这种体系中，该探针具有分子印迹体系的快速特异性识别特性，比率荧光体系的高灵敏性和自校正特性，磁性体系耦合分子印迹技术的快速预吸附和分离富集的优势。提出了生物质材料制备的多色比率荧光量子点作为信号单元，介孔硅型分子印迹聚合物作为识别单元，系统探讨了分子印迹孔穴结构在检测中的具体作用机制以及目标分子荧光猝灭的相关机制。此外，基于智能手机读取光学信号的原理，通过密度泛函理论计算，结合人工智能图像识别算法，自主研发多色荧光App分析系统，成功构建一种基于智能手机便携式可视化荧光和比色传感系统。对该传感体系的稳定性和抗干扰特性进行了研究，证明了基于智能手机便携式可视化光学传感体系的实际应用潜力，有助于实现对类固醇激素、抗生素、农兽药分子、重金属离子等有毒有害物质的痕量、快速原位监测，在食品安全和环境保护中具有一定的重要意义。

项目成果

期刊论文数量（24）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（11）
One-step prepared prussian blue/porous carbon composite derives highly efficient Fe-N-C catalyst for oxygen reduction
一步法制备普鲁士蓝/多孔碳复合材料衍生高效Fe-N-C氧还原催化剂
  • DOI：
    10.1016/j.ijhydene.2020.03.250
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    International Journal of Hydeogen Energy
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Pengfei Yin;Wenli Wang;Hanbing Rao;Guangtu Wang;Mengmeng Sun;Yuanyuan Jiang;Yanying Wang;Ping Zou;Xianxiang Wang;Qingbiao Zhao;Zhiwei Lu
  • 通讯作者：
    Zhiwei Lu
Smartphone-integrated multi-color ratiometric fluorescence portable optical device based on deep learning for visual monitoring of Cu2+ and thiram
基于深度学习的智能手机集成多色比率荧光便携式光学装置，用于 Cu2 和福美双的视觉监测
  • DOI：
    10.7554/elife.82823
  • 发表时间：
    2023-10-26
  • 期刊：
    Chemical Engineering Journal
  • 影响因子：
    15.1
  • 作者：
    Ruesseler M;Weber LA;Marshall TR;O'Reilly J;Hunt LT
  • 通讯作者：
    Hunt LT
Rational Construction of a Ni/CoMoO4 Heterostructure with Strong Ni-O-Co Bonds for Improving Multifunctional Nanozyme Activity.
合理构建具有强 Ni-O-Co 键的 Ni/CoMoO4 异质结构以提高多功能纳米酶活性。
  • DOI：
    10.1021/acsnano.1c11012
  • 发表时间：
    2022
  • 期刊：
    ACS Nano
  • 影响因子：
    17.1
  • 作者：
    Yang Dang;Guangtu Wang;Gehong Su;Zhiwei Lu;Yanying Wang;Tao Liu;Xiang Pu;Xianxiang Wang;Chun Wu;Chang Song;Qingbiao Zhao;Hanbing Rao;Mengmeng Sun
  • 通讯作者：
    Mengmeng Sun
Hollow Fe/Ni–CoTe@NCFs nanoarchitecture derived from MOF@MOF as high-efficiency electrocatalysts for boosting oxygen evolution reaction
源自MOF@MOF的空心Fe/Ni-CoTe@NCFs纳米结构作为促进析氧反应的高效电催化剂
  • DOI：
    10.1016/j.ijhydene.2021.09.222
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    International Journal of Hydrogen Energy
  • 影响因子：
    7.2
  • 作者：
    Wenjin Li;Jinpeng Chen;Yan Zhang;Weiming Gong;Mengmeng Sun;Yanying Wang;Xianxiang Wang;Hanbing Rao;Jianshan Ye;Zhiwei Lu
  • 通讯作者：
    Zhiwei Lu
A dual-template imprinted polymer electrochemical sensor based on AuNPs and nitrogen-doped graphene oxide quantum dots coated on NiS2/biomass carbon for simultaneous determination of dopamine and chlorpromazine
基于金纳米粒子和氮掺杂氧化石墨烯量子点的双模板印迹聚合物电化学传感器，同时测定多巴胺和氯丙嗪
  • DOI：
    10.1016/j.cej.2020.124417
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    Chemical Engineering Journal
  • 影响因子：
    15.1
  • 作者：
    Zhiwei Lu;Yifan Li;Tao Liu;Guangtu Wang;Mengmeng Sun;Yuanyuan Jiang;Hua He;Yanying Wang;Ping Zou;Xianxiang Wang;Zhenjie Zhao;Hanbing Rao
  • 通讯作者：
    Hanbing Rao

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其他文献

新型水溶性壳聚糖盐酸盐微球的制备与表征
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    功能材料
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    高世博;左奕;邹琴;王妍媖;王晓燕;李玉宝;GAO Shi-bo1;ZUO Yi1;ZOU Qin1;WANG Yan-ying2;WANG X;2.Chemistry College;Sichuan University;Chengdu 610
  • 通讯作者：
    Chengdu 610
P(St-co-AA)与 Fe3O4纳米粒自组装制备高分子磁微球
P(St-co-AA)Fe3O4米粒自组装聚合物磁性微球
  • DOI：
    10.3724/sp.j.1077.2008.00029
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    2008-01-20
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  • 作者：
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  • 通讯作者：
    吉晓洋
PNIPAAm-g-EVA/明胶支架双层人工皮肤的细胞相容性研究
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    王妍媖;张利;饶含兵;王晓燕;龚梅;周名兵;李玉宝;WANG Yan-ying1;ZHANG Li2;RAO Han-bing1;WANG Xiao-y;2.Research Center for Nano-Biomaterials;Analytical
  • 通讯作者：
    Analytical

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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