功能纳米探针的电化学免疫传感及其对食源性致病菌检测研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    21205050
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    25.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    B0402.电分析化学
  • 结题年份:
    2015
  • 批准年份:
    2012
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2013-01-01 至2015-12-31

项目摘要

The development of nanotechnology has led to a wide range of applications of nanomaterials which contains unique chemical, physical and mechanical properties. In order to overcome the defects of the traditional methods for detection of E. coli and other foodborne pathogens, such as lack of sensitivity and complexity in operation, this project focusing on the demands for food safety and human health in the aspect of analysis and detection will design ultra-sensitive electrochemical immunosensors by combining the high surface area of nanosphere with the polymer for assembling quantum dots (QDs). For designing the new nanoprobes for recognition with high loading, this research will synthesize a variety of new nanospheres and realize the functionalization of them with QDs using self-assembly technique. This research will further explore the mechanism of interactions between the nanosphere, polymer and QDs, and interface interactions between the molecules. By combing the specific recognition of the functional nanoprobes and stripping voltammetric analysis, the novel electrochemical methods for immunoassay without using of enzyme will be developed to realize the ultra-sensitive, simple and rapid detection for foodborne pathogens. This research work integrating the advantages of self-assembly technique, the nanospheres functionalized with QDs, immunoassay and electrochemical detection will build new analytical methods and mechanism. We anticipate that this research work can provide a new platform for fast detection of foodborne pathogens and promote the development of interdisciplinary field and immunoassay.
纳米技术的发展已使具有独特化学、物理和机械性能的纳米材料得到广泛应用。本项目围绕人类健康与食品安全在分析检测方面的需求,针对大肠杆菌等食源性致病菌检测方法的灵敏度低和检测程序复杂等问题,利用新型纳米球的大比表面积,通过天然聚合物将量子点层层组装到纳米球表面,实现信号放大,构建超灵敏电化学免疫传感新方法。研究工作将设计合成多种新型纳米球,以天然聚合物为交联分子,并结合层层自组装技术,用量子点进行功能化,探讨纳米球、聚合物以及量子点之间的相互作用规律和界面分子间的相互作用机制,构筑高负载量的新型纳米识别探针,并利用溶出伏安分析技术,建立高效无酶的电化学免疫传感新原理与新方法,以实现简单、快速和高灵敏的食源性致病菌检测。本项工作集成层层自组装技术、量子点功能化纳米球、免疫分析和电化学检测的优点,将建立新的分析原理与方法,为食源性致病菌快速检测提供了新的平台, 并促进相关交叉学科与免疫分析领域的发

结项摘要

本项目围绕人类健康与食品安全在分析检测方面的需求,针对目前食源性致病菌检测方法的灵敏度低和检测程序复杂等问题,利用新型纳米材料大的比表面积功能化量子点等信号分子,合成功能化纳米探针,实现信号放大,从而成功构建高灵敏电化学免疫传感新方法。本研究工作首先合成了多种新型纳米材料,其中包括碳纳米球、聚苯乙烯-丙烯酸纳米球、金纳米棒、半导体量子点以及纳米复合材料等。接着分别利用量子点、金属离子以及生物酶等信号分子功能化上述合成的新颖碳纳米球、聚苯乙烯-丙烯酸纳米球或金纳米棒,并进一步通过交联等方法将能特异性识别致病菌表面抗原的抗体成功组装到上述信号分子功能化的纳米探针表面,从而成功构建了生物相容性好、比表面积大且具有分子识别功能和信号放大作用的多功能纳米探针。研究工作中还利用层层自组装等方法设计了多种致病菌抗体在电极表面的固定化方法,提高了免疫反应效率与电化学免疫传感器稳定性。本项工作创造性地结合功能化纳米材料与电化学免疫传感的优点,拓宽了功能纳米材料的应用领域,促进了免疫分析领域的发展,为食品中食源性致病菌快速、高灵敏检测提供了新的平台。

项目成果

期刊论文数量(7)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Label-free Electrochemical Immunosensor for Sensitive Detection of Pesticide Residue in Vegetables
无标记电化学免疫传感器灵敏检测蔬菜农药残留
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    Modern Food Science and Technology
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Yan, Jing-Kun;Cai, Jian-Rong;Tian, Qing-Rong;Zeng, Ni
  • 通讯作者:
    Zeng, Ni
Development of tyrosinase biosensor based on quantum dots/chitosan nanocomposite for detection of phenolic compounds
基于量子点/壳聚糖纳米复合材料的酪氨酸酶生物传感器的开发用于检测酚类化合物
  • DOI:
    10.1016/j.ab.2015.07.001
  • 发表时间:
    2015-10-01
  • 期刊:
    ANALYTICAL BIOCHEMISTRY
  • 影响因子:
    2.9
  • 作者:
    Han, En;Yang, Yi;Dong, Xiaoya
  • 通讯作者:
    Dong, Xiaoya
A Sensitive Amperometric Acetylcholine Biosensor Based on Carbon Nanosphere and Acetylcholinesterase Modified Electrode for Detection of Pesticide Residues
基于碳纳米球和乙酰胆碱酯酶修饰电极的灵敏安培乙酰胆碱生物传感器用于检测农药残留
  • DOI:
    10.2116/analsci.30.669
  • 发表时间:
    2014-06-01
  • 期刊:
    ANALYTICAL SCIENCES
  • 影响因子:
    1.6
  • 作者:
    Cai, Jian-Rong;Zhou, Li-Na;Han, En
  • 通讯作者:
    Han, En
Development of Highly Sensitive Amperometric Biosensor for Glucose Using Carbon Nanosphere/Sodium Alginate Composite Matrix for Enzyme Immobilization
利用碳纳米球/海藻酸钠复合基质固定酶开发高灵敏葡萄糖电流生物传感器
  • DOI:
    10.2116/analsci.30.897
  • 发表时间:
    2014-09-01
  • 期刊:
    ANALYTICAL SCIENCES
  • 影响因子:
    1.6
  • 作者:
    Han, En;Li, Xia;Zhang, Xing-Ai
  • 通讯作者:
    Zhang, Xing-Ai
Enhanced amperometric sensing for direct detection of nitenpyram via synergistic effect of copper nanoparticles and nitrogen-doped graphene
通过铜纳米粒子和氮掺杂石墨烯的协同作用增强电流传感直接检测烯啶虫胺
  • DOI:
    10.1016/j.jelechem.2014.09.033
  • 发表时间:
    2014-11
  • 期刊:
    Journal of Electroanalytical Chemistry
  • 影响因子:
    4.5
  • 作者:
    Xinai Zhang;Xianping Guan;Kun Wang;Baijing Qiu
  • 通讯作者:
    Baijing Qiu

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其他文献

功能化氧化锌纳米棒放大电化学免疫分析乳制品中大肠杆菌的研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    分析测试学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    蒋玉香;申建忠;韩恩;董晓娅
  • 通讯作者:
    董晓娅

其他文献

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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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