基于各向异性金属纳米晶液相可控生长与蚀刻的LSPR传感新方法研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    21775014
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    65.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    B0404.化学与生物传感
  • 结题年份:
    2021
  • 批准年份:
    2017
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2018-01-01 至2021-12-31

项目摘要

Metal nanoparticles with excellent localized surface plasmon resonance (LSPR) properties have been widely used in biochemical analysis and imaging. However, the mechanism, influences of particle shape as well as the shape evolution in the analysis toward the analytical sensitivity and selectivity, is not clear yet. Thus, the application of metal nanocrystals with anisotropic structures in analytical chemistry is limited. The present proposal intends to systematically study the kinetic and thermodynamic parameters in the synthesis of metal nanocrystals in liquid phase, and thus develop simple and efficient syntheses to control their shapes and structures. Then, using the anisotropic metal nanocrystals as analytical probes, we will control the evolution of their shape, size, and composition based on the principles of seed-mediated epitaxial growth and facet-selective oxidative etching. The aim of this proposal is to clarify the relationship between the obtained LSPR signal and the shape evolution of metal nanoprobes in analysis, and optimize the shape of LSPR probes according to different requirements for applications. In this case, a series of highly sensitive and new LSPR sensing methods can be developed for biomedical purpose. Understanding the scientific questions proposed here will enable us to consummate the theory related to the LSPR control by the structure of metal nanoprobes, and also develop practical methods for biomedical analysis. This project is worth studying in theory and also promising for practical applications.
金属纳米探针的局域表面等离子体共振(LSPR)性质已广泛应用于生化分析,但探针自身形貌特征及其在分析过程中的演变对方法灵敏度和选择性的影响机制尚不清楚,使各向异性结构的金属纳米探针在分析化学中的应用受到局限。本项目拟通过探讨液相法合成金属纳米晶的动力学和热力学影响因素,发展简单、高效的合成新方法以实现探针各向异性形貌的精细调控,在此基础上借助晶种介导外延生长和晶面选择性氧化蚀刻的原理在分析过程中控制探针形貌、尺寸、元素组成等参数发生定向改变,揭示探针自身形貌及其演化规律与分析信号获得之间的构效关系,实现不同需求下的探针形貌最优化控制,建立面向生物医药的高灵敏LSPR传感新方法。项目凝练出如何阐明探针形貌及其演化规律与分析灵敏度、选择性之间的内在联系这一关键科学问题,旨在完善各向异性结构金属纳米探针的LSPR调控机制,并建立实用的生物医药分析新方法,既有理论价值又有应用前景。

结项摘要

金属纳米探针因其可调的局域表面等离子体共振(LSPR)性质已在分析传感领域得到广泛应用。本项目以各向异性金属纳米晶为主要研究对象,以纳米晶的形貌结构及其光学性质的精准调控作为研究主线,开发出了一系列具有可调光学信号和实际应用前景的新型纳米探针并将其应用于生物传感和疾病诊疗。按照预期计划,项目取得了以下主要进展:. 1.通过调控反应过程中的热力学和动力学因素,设计并制备了一系列不同形貌结构(如褶皱片状、褶皱“纸团”状、立方体形“蛋黄-蛋壳”结构及空心盒子等)和元素组成(单金属、双金属及三金属)的各向异性纳米晶,并对其成核与生长机理进行了详细探讨。. 2.通过理论模拟和实验手段探讨了具有复杂结构和元素组成金属纳米晶的物理特性参数对其LSPR吸收、散射及LSPR增强的光热转换性质的影响及机制。. 3.基于晶种介导生长和选择性蚀刻两种原理调控纳米探针的形貌结构、表面化学或元素分布发生定向改变,实现了其光学吸收和光热转换性质的有效调节,根据目标待测物直接或间接导致的信号变化构建了一系列简便、快速和高灵敏度的光学分析新方法。. 4.将开发的新型纳米探针和光学分析新方法进一步成功应用于生物活性分子、小分子药物的检测及重要疾病的诊疗中。

项目成果

期刊论文数量(30)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(2)
Regulating peroxidase-like activity of Pd nanocubes through surface inactivation and its application for sulfide detection
通过表面失活调节Pd纳米立方体的过氧化物酶样活性及其在硫化物检测中的应用
  • DOI:
    10.1039/c8nj05138k
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    New Journal of Chemistry
  • 影响因子:
    3.3
  • 作者:
    Yi Wang;Pu Zhang;Lei Liu;Fei Xue;Maochang Liu;Ling Li;Wensheng Fu
  • 通讯作者:
    Wensheng Fu
Smartphone-based colorimetric assay of antioxidants in red wine using oxidase-mimic MnO2 nanosheets
使用氧化酶模拟 MnO2 纳米片基于智能手机比色测定红酒中的抗氧化剂
  • DOI:
    10.1039/c9an01202h
  • 发表时间:
    2019-09-21
  • 期刊:
    ANALYST
  • 影响因子:
    4.2
  • 作者:
    Li, Yongfei;Zhang, Pu;Wang, Yi
  • 通讯作者:
    Wang, Yi
Negatively Charged Sulfur Quantum Dots for Treatment of Drug-Resistant Pathogenic Bacterial Infections.
带负电荷的硫量子点用于治疗耐药病原细菌感染。
  • DOI:
    10.1021/acs.nanolett.1c02697
  • 发表时间:
    2021-11
  • 期刊:
    Nano Letters
  • 影响因子:
    10.8
  • 作者:
    Wang Yi;Zhao Yannan;Wu Jiangling;Li Ming;Tan Juan;Fu Wensheng;Tang Hua;Zhang Pu
  • 通讯作者:
    Zhang Pu
Detection of B-type natriuretic peptide by establishing a low-cost and replicable fluorescence resonance energy transfer platform
建立低成本、可复制的荧光共振能量转移平台检测B型利钠肽
  • DOI:
    10.1007/s00604-020-04247-1
  • 发表时间:
    2020-05
  • 期刊:
    Microchimica Acta
  • 影响因子:
    5.7
  • 作者:
    Tu Aiping;Shang Jingchuan;Wang Yi;Li Di;Liu Laicheng;Gan Zongjie;Yin Yibing;Zhang Pu
  • 通讯作者:
    Zhang Pu
Peroxidase-like Activity of Metal-Organic Framework [Cu(PDA)(DMF)] and Its Application for Colorimetric Detection of Dopamine
金属有机骨架[Cu(PDA)(DMF)]的类过氧化物酶活性及其在多巴胺比色检测中的应用
  • DOI:
    10.1021/acsami.9b17488
  • 发表时间:
    2019-11-27
  • 期刊:
    ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES
  • 影响因子:
    9.5
  • 作者:
    Wang, Jun;Hu, Yuyan;Wang, Yi
  • 通讯作者:
    Wang, Yi

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其他文献

2006—2014年中国指令和控制中心城市的演化
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    国际城市规划
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李涛;王燚;缪家驹
  • 通讯作者:
    缪家驹
快速城镇化地区生态用地演变及驱动力分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    长江流域资源与环境
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    周锐;胡远满;王新军;苏海龙;王燚
  • 通讯作者:
    王燚
基于规划过程的我国土地使用与交通一体化规划研究展望
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    城市发展研究
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    苏海龙;谭迎辉;周锐;王燚
  • 通讯作者:
    王燚
石灰石粉-粉煤灰-矿粉多元复掺对混凝土性能的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    混凝土
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    冯庆革;杨阳;乔永平;蒋玉柳;王燚
  • 通讯作者:
    王燚
丛枝菌根真菌与豆科植物共生体研究进展
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    草业学报
  • 影响因子:
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  • 作者:
    何树斌;郭理想;李菁;王燚;刘泽民;程宇阳;呼天明;龙明秀
  • 通讯作者:
    龙明秀

其他文献

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王燚的其他基金

DNA在各向异性金属纳米探针不同晶面的行为机制及LSPR分析新方法研究
  • 批准号:
    21505012
  • 批准年份:
    2015
  • 资助金额:
    21.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似国自然基金

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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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