光化学传感器阵列在水中痕量重金属离子污染物快速检测中的应用研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    21007067
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    19.0万
  • 负责人：
    冯亮
  • 依托单位：
    中国科学院大连化学物理研究所
  • 学科分类：
    B0602.环境分析化学
  • 结题年份：
    2013
  • 批准年份：
    2010
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2011-01-01 至2013-12-31

项目摘要

随着人们对生活品质要求的不断提高，对环境污染的预警与防治越来越受到重视。本项目拟研究一种新型光化学传感器阵列应用于水中痕量重金属离子污染物的现场快速检测。理解硅胶包埋的指示剂对水中痕量重金属离子污染物的显色机理，尝试通过引入金属螯合剂，或基于重金属离子对含N、O、S等元素的配体有较强相互作用的机理，将带氨基、巯基等功能基团的硅烷前驱体与四甲（乙）氧基硅烷共同水解的方法，提升硅胶基质对重金属离子的富集能力；同时通过调节硅烷前驱体的配比，调整水解和老化时间等方式，改变硅胶基质的微孔环境，在紧密包埋显色剂分子，不使其被洗出的同时，还能够充分显色。本研究将原位富集的理念与光化学传感器阵列有机的结合，通过多通道流通池的设计和运用，达到对水中多种痕量重金属离子污染物选择性灵敏快速检测的目的。同时还有望基于此研究，开发和研制实验室样机，应用于真实水体的检测，并最终投入使用，具有重要的科学意义和创新性。

结项摘要

重金属离子对人体产生的影响已经越来越引起人们的重视。本项目在国家自然科学基金青年基金的资助下，开展了新型光化学传感器及阵列对水中痕量重金属离子污染物快速检测方面的研究。通过对商品化指示剂的筛选与溶胶凝胶或高分子聚合物固载化，我们成功实现了溶液中重金属离子的快速预警检测；同时，我们也通过分子设计合成了一批具有特异选择性的重金属离子荧光检测指示剂，并尝试着应用于水中重金属离子的高灵敏检测和筛查，取得了较好的结果；通过以滤纸为基础的传感器构建，以及阵列化优选，我们将传感器进一步小型化，滤纸上亲水通道的设计使得传感器对重金属离子的检测灵敏度大幅度提升。结合固相萃取技术，我们将纸基传感器用到了复杂实际样本大米中镉的检测，所得到的结果与ICP-MS具有很好的可比性，验证了我们的方法用于实际样本检测的可行性。与此同时，基于指示剂替换反应的机理，我们还将重金属离子与指示剂的螯合产物拓展到阴离子的检测中，成功区分了氯溴碘卤素离子，以及十种有毒的阴离子。随着研究深入，多项技术有望开发和研制实验室样机，应用于真实样本的检测，并最终投入使用，具有重要的科学意义和创新性。

项目成果

期刊论文数量（11）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Colorimetric determination of copper(II) ions by filtration on sol-gel membrane doped with diphenylcarbazide
掺杂二苯卡巴肼溶胶凝胶膜过滤比色测定铜(II)离子
  • DOI：
    10.1016/j.talanta.2011.02.033
  • 发表时间：
    2011-05-15
  • 期刊：
    TALANTA
  • 影响因子：
    6.1
  • 作者：
    Feng, Liang;Zhang, Yue;Guan, Yafeng
  • 通讯作者：
    Guan, Yafeng
Colorimetric filtrations of metal chelate precipitations for the quantitative determination of nickel(II) and lead(II)
用于定量测定镍 (II) 和铅 (II) 的金属螯合物沉淀的比色过滤
  • DOI：
    10.1039/c1an15290d
  • 发表时间：
    2011-01-01
  • 期刊：
    ANALYST
  • 影响因子：
    4.2
  • 作者：
    Feng, Liang;Zhang, Yue;Guan, Yafeng
  • 通讯作者：
    Guan, Yafeng
A fluorometric paper-based sensor array for the discrimination of heavy-metal ions
用于区分重金属离子的荧光纸基传感器阵列
  • DOI：
    10.1016/j.talanta.2013.02.073
  • 发表时间：
    2013-04-15
  • 期刊：
    TALANTA
  • 影响因子：
    6.1
  • 作者：
    Feng, Liang;Li, Hui;Yang, Qing-Zheng
  • 通讯作者：
    Yang, Qing-Zheng
Using ratiometric indicator-displacement assays in semi-quantitatively colorimetric determination of chloride, bromide, and iodide anions
使用比例指示剂置换测定法对氯离子、溴离子和碘离子进行半定量比色测定
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2011
  • 期刊：
    Analyst
  • 影响因子：
    4.2
  • 作者：
    Zheng Shen;Hui Li;Liang Feng
  • 通讯作者：
    Liang Feng
重金属对农产品的影响及其检测方法
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2011
  • 期刊：
    食品安全导刊
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    冯亮;张玥;温丽英
  • 通讯作者：
    温丽英

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  • 通讯作者：
    陈豪杰

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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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