基于电化学局部表面等离子体共振的气味结合蛋白与多肽分子传感器研究

结题报告

项目介绍

AI项目解读

基本信息

批准号：
31671007
项目类别：
面上项目
资助金额：
65.0万
负责人：
刘清君
依托单位：
浙江大学
学科分类：
C1005.生物成像、电子与探针
结题年份：
2020
批准年份：
2016
项目状态：
已结题
起止时间：
2017-01-01 至2020-12-31

项目参与者：
王丽江；许刚；卢妍利；张倩；刘磊；纪岱宗；
关键词：
生物嗅觉分子传感器特异性多肽气味结合蛋白纳米传感器

项目摘要

Bionic engineering using biological olfaction is a novel biosensor technique that attempts to obtain biomimetic capacities of recognizing various odor molecules. Based on biology sensing researches of the cells and tissues of smell and taste, the biosensor attempts using bio-components as sensitive elements can provide a great fundament for detections of critical analytes in biomedical and environmental monitoring. In this study, odorant binding proteins (OBPs) and peptides would be specifically screened as bio-sensitive elements for several targeted analytes. Through designing, they can be self-assembly immobilized on the surface of sensor chips. The localized surface plasmon resonance (LSPR) sensor, coupling optics with electrochemistry, is used to detect bindings of OBPs and peptides to odor molecules. Finally, the OBPs- and peptide- based biosensors will be fabricated by electrochemical LSPR to detect odor molecules with high sensitivity and selectivity. These biosensors can not only keep unique biological sensitivity and stability of OBPs, but also improve the selectivity of sensors by nanofabrication, which allows for sensitively detection of trace volatile odor molecules in environmental monitoring and healthcare diagnostics.

采用传感技术将生物嗅觉系统对气味分子检测的灵敏性与选择性进行工程实现，是一种创新性的仿生生物传感技术检测方案。本课题将在嗅觉味觉细胞与组织生物传感研究的基础上，面向传感器的实用化应用，优化筛选获得能够对典型挥发性有机化合物气味分子特异识别分析的气味结合蛋白及相关多肽分子作为传感器的敏感元件，通过表面修饰与分子自组装等方法使其与纳米阵列传感器芯片耦合，采用高灵敏的局部表面等离子体共振，结合电化学分子操控与光电一体化测量，最终建立起一个能够对相应典型气味分子配体传感检测的生物嗅觉敏感传感器测试平台。项目采用易于保持生物活性的蛋白多肽作为传感器敏感元件，既能有效保留生物嗅觉分子独特的敏感性和稳定性，又能有针对性地提高其气味检测的特异性和选择性，由此而建立的相关高灵敏度和高选择性光电生物传感技术和方法，可为环境气体、疾病标志物等重要痕量挥发性气味分子的检测研究奠定基础。

结项摘要

采用传感技术将生物嗅觉系统对气味分子检测的灵敏性与选择性进行工程实现，是一种创新性的仿生生物传感技术检测方案。本课题在嗅觉味觉细胞与组织生物传感研究的基础上，面向传感器的实用化应用，优化筛选获得了能够对典型挥发性有机化合物气味分子特异识别分析的气味结合蛋白及相关多肽分子作为传感器的敏感元件，通过表面修饰与分子自组装等方法使其与纳米阵列传感器芯片耦合，采用高灵敏的局部表面等离子体共振，结合电化学分子操控与电化学发光等光电一体化测量技术，最终建立了一个能够对相应典型目标配体分子传感检测的生物敏感传感器测试平台。项目采用易于保持生物活性的蛋白多肽作为传感器敏感元件，既能有效保留生物敏感分子独特的敏感性和稳定性，又能有针对性地提高其气味分子等生化物质检测的特异性和选择性，由此而建立的相关高灵敏度和高选择性光电生物传感技术和方法，结合不同纳米机构设计和材料应用，并与移动终端便携式检测技术结合，为环境气体、疾病标志物等重要痕量分子的检测研究奠定了基础。