DNA功能化量子点价键式调控组装及多个病毒同时检测

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    21475101
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    90.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    B0403.谱学方法与理论
  • 结题年份:
    2018
  • 批准年份:
    2014
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2015-01-01 至2018-12-31

项目摘要

The fluorescent performance of quantum dots is excellent, but the perfect combination of quantum dots with different size, different emission wavelength into the specific structural and functional Nano-optics has been a challenge. DNA double helix has a precise structure, with both self-assembly and programmable ability. It has been built the different three-dimensional structures. It will be simplified to design, assemble and modulate the Nano-optics, the function of the Nano-optics will be enhanced and the structure will be compact, if the excellent properties of quantum dots combine with DNA Nano-technology. In this project, we intend to make use of our recent achievement in the preparation of the small particle size, near-infrared, zinc ion doped quantum dot and its functionality by DNA to combine with the latest developments in the DNA nanotechnology to carry out an innovative research work. That is DNA-based programming formation of targeted valence of quantum dots, assembly regulation and multiple virus simultaneous detection. A simple, fast and efficient method will be developed to control the valence of quantum dots and functionalize them by DNA. The "artificial molecules" with energy absorbed and transferred function were organized by these different valence and DNA functionalized quantum dots. A couple of novel method to detect DNA with higher sensitivity will be developed by the amplification techniques such as biotin -avidin, nucleic acid hybridization and background reduced by graphene oxide. The protein will be detected when the DNA was designed as aptamer. So the methods to detect multiple viral nucleic acids or viral particles simultaneously will be set up.
量子点荧光性能优良,但将不同粒径、不同发射波长的量子点完美组合成特定结构和功能的纳米光学器件,一直是一个挑战。DNA具有精确的双螺旋结构,既能自组装,又具有可编程性,已构建出不同的三维纳米结构。若将量子点与DNA纳米技术结合,将使基于量子点的纳米光学器件设计、组装及调控进一步简化,功能进一步增强,结构更紧凑。本项目拟利用我们近年在DNA功能化及小粒径、近红外、锌离子掺杂量子点研究方面的成果,结合DNA纳米技术的最新成就,开展DNA功能化量子点设计、表面价键调控、组装及多个病毒同时检测方法研究,建立简便快速高效获得不同"价键"DNA功能化量子点的新方法,将不同"价键"DNA功能化量子点设计定制成具有光能吸收及转移的"人工分子",并结合生物素-亲和素、核酸扩增技术及氧化石墨烯降低荧光背景等手段进行高灵敏核酸分析;结合适配体技术进行蛋白质分析,从而建立多个病毒核酸或病毒颗粒同时检测的新方法。

结项摘要

DNA纳米技术的进步及量子点表面DNA功能化方法的发展,对于自下而上的量子点组装及传感器构建具有重要作用。本项目在DNA功能化量子点的可控合成、量子点表面DNA调控、纳米组装及其在病毒检测中的应用方面开展了系统研究。制备了一种Rox-DNA功能化的CdZnTeS量子点比率荧光探针;实现了量子点的荧光编码和多元DNA检测;将杂交链式反应的放大技术与蛋白质自组装技术相结合,构建了一种可视化检测病毒核酸的新方法;制备了一种新型双功能链霉亲和素-辣根过氧化物酶-磷酸盐三合一纳米花,实现了纳米花组装—酶催化信号放大AFP检测;生物素化抗体-无机盐杂化纳米花三维层状结构免疫分析检测手足口病毒;建立了磁分离富集检测流感病毒新方法研究。此外,还实现了细胞内pH值的检测和HeLa细胞中Hg2+的可视化成像分析;对DNA功能化铜及纳米银的制备、组装及传感器构建进行了研究。本项目研制的单个DNA修饰的量子点,已用于HIV病毒内RNA的实时成像(数据正在整理)。 在Anal. Chem., Biosens. Bioelectron., ACS Appl. Mater. Interfaces,ACS Appl. Nano Mater.等学术刊物发表学术论文18篇,获授权发明专利3项。《量子点等纳米材料的研制及生物医学分析应用研究》2017年获获湖北省归国华侨联谊会梁亮胜侨界科技奖励三等奖。利用已有工作基础,参与申报并获批国家科技重大专项1项(2018ZX10301405)。参加国际国内重要学术会议20人次,作特邀报告8 次,共培养博士生7名,硕士生3名。本成果对于病毒检测、示踪及其与宿主相互作用机理研究具有重要作用,对于病毒性疾病防治及新药开发具有指导作用。

项目成果

期刊论文数量(18)
专著数量(0)
科研奖励数量(1)
会议论文数量(0)
专利数量(3)
Functionalized magnetic microparticle-based colorimetric platform for influenza A virus detection.
用于甲型流感病毒检测的功能化磁性微粒比色平台
  • DOI:
    10.1088/0957-4484/27/43/435102
  • 发表时间:
    2016-10-28
  • 期刊:
    Nanotechnology
  • 影响因子:
    3.5
  • 作者:
    Chen C;Zou Z;Chen L;Ji X;He Z
  • 通讯作者:
    He Z
Sensitive colorimetric detection of protein by gold nanoparticles and rolling circle amplification
通过金纳米粒子和滚环扩增对蛋白质进行灵敏的比色检测
  • DOI:
    10.1039/c5an00485c
  • 发表时间:
    2015-01-01
  • 期刊:
    ANALYST
  • 影响因子:
    4.2
  • 作者:
    Chen, Chaohui;Luo, Ming;He, Zhike
  • 通讯作者:
    He, Zhike
Multifunctional Dumbbell-Shaped DNA-Templated Selective Formation of Fluorescent Silver Nanoclusters or Copper Nanoparticles for Sensitive Detection of Biomolecules
多功能哑铃形 DNA 模板选择性形成荧光银纳米簇或铜纳米颗粒,用于生物分子的灵敏检测
  • DOI:
    10.1021/acsami.5b09678
  • 发表时间:
    2016-01-27
  • 期刊:
    ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES
  • 影响因子:
    9.5
  • 作者:
    Chen, Jinyang;Ji, Xinghu;He, Zhike
  • 通讯作者:
    He, Zhike
One-Step Synthesis of Rox-DNA Functionalized CdZnTeS Quantum Dots for the Visual Detection of Hydrogen Peroxide and Blood Glucose
一步合成 Rox-DNA 功能化 CdZnTeS 量子点,用于过氧化氢和血糖的视觉检测
  • DOI:
    10.1021/acs.analchem.7b03053
  • 发表时间:
    2017-11-07
  • 期刊:
    ANALYTICAL CHEMISTRY
  • 影响因子:
    7.4
  • 作者:
    Mao, Guobin;Cai, Qin;He, Zhike
  • 通讯作者:
    He, Zhike
Rox-DNA Functionalized Silicon Nanodots for Ratiometric Detection of Mercury Ions in Live Cells
Rox-DNA 功能化硅纳米点用于活细胞中汞离子的比例检测
  • DOI:
    10.1021/acs.analchem.8b01574
  • 发表时间:
    2018-08-21
  • 期刊:
    ANALYTICAL CHEMISTRY
  • 影响因子:
    7.4
  • 作者:
    Zhang, Yanan;Guo, Shan;He, Zhike
  • 通讯作者:
    He, Zhike

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其他文献

Resonance Light Scattering Method for the Determinaiton of Lysozyme Using CdSe Quantum Dots as Probe
CdSe量子点探针共振光散射法测定溶菌酶
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2009
  • 期刊:
    Chemical Journal of Chinese Universities-Chinese
  • 影响因子:
    1
  • 作者:
    何治柯;刘义;黄珊;肖琦
  • 通讯作者:
    肖琦
纸基微孔阵列芯片比色法检测乳酸脱氢酶
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    分析化学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张慧妍;张珍;吉邢虎;何治柯
  • 通讯作者:
    何治柯

其他文献

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何治柯的其他基金

酶促量子点邻近标记及其在病毒检测中的应用
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    60 万元
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基于光学天线和量子点信标的冠状病毒核酸单分子检测研究
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    万元
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    21974101
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    65.0 万元
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    2010
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  • 批准号:
    90717111
  • 批准年份:
    2007
  • 资助金额:
    50.0 万元
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    重大研究计划
新型阳离子荧光聚合物合成及核酸单分子检测新方法研究
  • 批准号:
    20575046
  • 批准年份:
    2005
  • 资助金额:
    26.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
多元光学编码检测核酸新原理及新方法研究
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    20275028
  • 批准年份:
    2002
  • 资助金额:
    24.0 万元
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    面上项目
核酸分子“光开关“的合成及核酸分子识别分析应用研究
  • 批准号:
    29605001
  • 批准年份:
    1996
  • 资助金额:
    9.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

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  • 项目类别:
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AI项目解读示例

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

        graph TD
          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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