高灵敏半导体纳晶电致化学发光生物传感器的研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    20975051
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    38.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    B0404.化学与生物传感
  • 结题年份:
    2012
  • 批准年份:
    2009
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2010-01-01 至2012-12-31

项目摘要

半导体纳晶电致化学发光生物传感器的发展深受关注,就现有报道而言,研究还处于起步阶段。在构建高灵敏生物传感器的过程中尚存在一系列问题,如半导体纳晶的电致化学发光(ECL)强度和稳定性不如传统的发光试剂;发光电位高,易使分析对象分解,检测灵敏度低等。本项目针对这些问题,以我们课题组前期所建立的基于能量转移技术的高灵敏检测DNA方法和研究积累为基础,提出以纳米金和磁性纳米粒子为生物标记物,研究标记物与半导体纳晶电致化学发光材料之间的能量转移机制,建立高灵敏检测生物大分子的ECL测试方法。进一步研发能量匹配的ECL活性材料,深入研究纳米金粒子与半导体纳晶电致化学发光材料之间的能量转移机制如激子-等离子体相互作用机制,研究磁场对磁性半导体纳晶的ECL影响以及磁性纳米粒子作为生物标记物在ECL能量转移技术中应用的可能性,扩展这种方法的应用范围,为生命科学研究提供有力的测试技术和平台。

结项摘要

半导体纳晶电致化学发光生物传感器的研究处于起步阶段。在构建高灵敏生物传感器的过程中尚存在一系列问题,如半导体纳晶的电致化学发光(ECL)强度和稳定性不如传统的发光试剂;发光电位高,易使分析对象分解,检测灵敏度低等。本项目针对这些问题,采用共沉淀法于水相合成了ECL信号和发光稳定性显著增强的掺杂CdS(CdS:Mn, CdS:Eu)纳米晶(单云博士论文,2010;Nanoscale,2012),研究了CdS对TiO2纳米阵列电极电化学发光增加机理(Analyst 2012)。基于AuNPs局部等离子体共振(LSPR)效应的能量转移体系,结合“DNA机器”进行“目标物”循环放大,研制成一种检测限低达5 aM的超高灵敏DNA传感器(Chem Commun, 2011);深入研究了磁场对这种能量转移体系的影响,发现外加磁场和磁性离子均会抑制这种能量转移(Anal Chem, 2011, 成为Anal Chem当年二季度点击率最高的十篇论文之一);结合磁分离技术和这种SPR增强效应,实现了细胞的灵敏检测;发现并验证了Fe3O4纳米粒子对稀磁半导体CdS:Mn纳晶膜的ECL具有距离依赖的猝灭和增强效应——光磁效应(Chem Commun, 2010),并成功用于免疫分析;基于改性CdTe量子点类黑体吸收特性,提出了一种高效的能量清除型ECL传感模式(Chem Commun, 2010)。在此基础上,利用多壁碳管负载CdTe和CdTe /SiO2复合纳米粒子作为生物标记物来放大信号,实现了血清中的PSA( Analyst 2012)和凝血酶(Nanoscale,2011)的高灵敏检测。集适配体/蛋白识别等和多种能量转移机制为一体,实现了单核苷酸多态性(Anal Chem, 2011)的高灵敏检测。这些能量转移体系和生物分析新方法的简历为高灵敏、特异性纳米生物分子器件的研制开辟了新途径。该项目共发表SCI论文13篇,IF>5的论文8篇;培养研究生7名;国内外邀请报告4次。

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)
Enhanced solid-state electrogenerated chemiluminescence of Au/CdS nanocomposite and its sensing to H2O2
Au/CdS 纳米复合材料的增强固态电化学化学发光及其对 H2O2 的传感
  • DOI:
    10.1016/j.electacta.2010.03.029
  • 发表时间:
    2010-11
  • 期刊:
    Electrochimica Acta
  • 影响因子:
    6.6
  • 作者:
    Shi, Chuanguo;Shan, Yun;Xu, Jingjuan;Chen, Hongyuan
  • 通讯作者:
    Chen, Hongyuan
Ultrasensitive DNA detection based on Au nanoparticles and isothermal circular double-assisted electrochemiluminescence signal amplification
基于Au纳米颗粒和等温循环双辅助电化学发光信号放大的超灵敏DNA检测
  • DOI:
    10.1039/c1cc12413g
  • 发表时间:
    2011-01-01
  • 期刊:
    CHEMICAL COMMUNICATIONS
  • 影响因子:
    4.9
  • 作者:
    Zhou, Hong;Liu, Jing;Chen, Hong-Yuan
  • 通讯作者:
    Chen, Hong-Yuan
Electrochemiluminescence behaviors of Eu3+-doped CdS nanocrystals film in aqueous solution
Eu3+掺杂CdS纳米晶薄膜在水溶液中的电化学发光行为
  • DOI:
    10.1039/c1nr11470k
  • 发表时间:
    2012-01-01
  • 期刊:
    NANOSCALE
  • 影响因子:
    6.7
  • 作者:
    Deng, Li;Shan, Yun;Chen, Hong-Yuan
  • 通讯作者:
    Chen, Hong-Yuan
Electrochromic response and electrochemiluminescence of CdS nanocrystals thin film in aqueous solution
CdS纳米晶薄膜在水溶液中的电致变色响应和电化学发光
  • DOI:
    10.1016/j.elecom.2010.03.015
  • 发表时间:
    2010-05
  • 期刊:
    Electrochemistry Communications
  • 影响因子:
    5.4
  • 作者:
    Ding, Shou-Nian;Xu, Jing-Juan;Shan, Dan;Gao, Bu-Hong;Yang, Hai-Xin;Sun, Yue-Ming;Cosnier, Serge
  • 通讯作者:
    Cosnier, Serge

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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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