免标记的SERS微阵列芯片对病原菌的高通量快速检测

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    21505053
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    21.0万
  • 负责人：
    周海波
  • 依托单位：
    暨南大学
  • 学科分类：
    B0404.化学与生物传感
  • 结题年份：
    2018
  • 批准年份：
    2015
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2016-01-01 至2018-12-31

项目摘要

Foodborne diseases caused by pathogens represent major issues in food safety. It is urgently demanded to develop a low-cost, high sensitivity and high-throughput method for rapid detection of pathogens. Surface-enhanced Raman scattering (SERS) shows excellent merits in rapid, label-free and sensitive detection of pathogens. However, it is hard to get reproducible SERS signals and to achieve high-throughput detection. This project aims at exploring the in-situ synthesis of SERS nanoparticles on the surface of pathogens, then building SERS based label-free microarray readout system for high-throughput and rapid detection of multiple pathogens. (1) Develop and optimize the in-situ synthesis method of nanoparticles on the pathogens surface, and explore the best approach for signals acquisition; (2) stimultaneous detect a variety of pathogens based on the stability and specialty of Raman signal readout on the microarray; (3) By combining with chemometrics, establish algorithm for SERS microarray data analysis and pathogens quickly distinguish, and bulid a high-throughput platform for the rapid detection of pathogens. This project will provide a scientific basis and technical approach for fast and high-throughput analysis of pathogens.
病原菌引起的食源性疾病是国内外食品安全领域的突出问题，开发低成本、高灵敏度和高通量的病原菌快速检测方法已刻不容缓。表面增强拉曼散射（SERS）在病原菌免标记快速灵敏检测方面具有巨大的优势，但存在信号重现性差及无法实现高通量检测等问题。本项目拟探索在病原菌表面原位合成纳米粒子的方法，据此构建免标记的SERS微阵列芯片检测系统，实现对多种病原菌的高通量检测。（1）发展纳米粒子在病原菌表面原位合成的方法，通过病原菌自身SERS信号的输出，探索纳米粒子的最佳合成条件及信号获取途径；（2）将原位合成方法应用于微阵列芯片上，探索SERS微阵列芯片对多种病原菌免标记的拉曼特征识别，实现多种病原菌的拉曼信号同步稳定读出；（3）结合化学计量学方法，建立SERS微阵列芯片数据分析与病原菌快速区分算法，搭建用于病原菌高通量快速检测的分析平台。本项目的预期成果将为病原菌的快速及高通量分析提供科学依据与技术途径。

结项摘要

病原菌引起的食源性疾病是国内外食品安全领域的突出问题，开发低成本、高灵敏度和高通量的病原菌快速检测方法已刻不容缓。表面增强拉曼散射（SERS）在病原菌免标记快速灵敏检测方面具有巨大的优势，但存在信号重现性差及无法实现高通量检测等问题。本项目拟探索在病原菌表面原位合成纳米粒子的方法，据此构建免标记的SERS微阵列芯片检测系统，实现对多种病原菌的高通量检测。（1）发展纳米粒子在病原菌表面原位合成的方法，通过病原菌自身SERS信号的输出，探索纳米粒子的最佳合成条件及信号获取途径；（2）将原位合成方法应用于微阵列芯片上，探索SERS微阵列芯片对多种病原菌免标记的拉曼特征识别，实现多种病原菌的拉曼信号同步稳定读出；（3）结合化学计量学方法，建立SERS微阵列芯片数据分析与病原菌快速区分算法，搭建用于病原菌高通量快速检测的分析平台。本项目的预期成果将为病原菌的快速及高通量分析提供科学依据与技术途径。

项目成果

期刊论文数量（17）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（6）
Fast separation of triterpenoid saponins using supercritical fluid chromatography coupled with single quadrupole mass spectrometry
使用超临界流体色谱结合单四极杆质谱快速分离三萜皂苷
  • DOI：
    10.1016/j.jpba.2015.12.056
  • 发表时间：
    2016-03-20
  • 期刊：
    JOURNAL OF PHARMACEUTICAL AND BIOMEDICAL ANALYSIS
  • 影响因子：
    3.4
  • 作者：
    Huang, Yang;Zhang, Tingting;Jiang, Zhengjin
  • 通讯作者：
    Jiang, Zhengjin
Simultaneous analysis of nucleobases, nucleosides and ginsenosides in ginseng extracts using supercritical fluid chromatography coupled with single quadrupole mass spectrometry
使用超临界流体色谱结合单四极杆质谱同时分析人参提取物中的核碱基、核苷和人参皂苷
  • DOI：
    10.1016/j.jpba.2017.03.059
  • 发表时间：
    2017-09-10
  • 期刊：
    JOURNAL OF PHARMACEUTICAL AND BIOMEDICAL ANALYSIS
  • 影响因子：
    3.4
  • 作者：
    Huang, Yang;Zhang, Tingting;Jiang, Zhengjin
  • 通讯作者：
    Jiang, Zhengjin
Reproducible E. coli detection based on label-free SERS and mapping
基于无标记 SERS 和图谱的可重复大肠杆菌检测
  • DOI：
    10.1016/j.talanta.2015.09.006
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    Talanta
  • 影响因子：
    6.1
  • 作者：
    Yang Danting;Zhou Haibo;Haisch Christoph;Niessner Reinhard;Ying Yibin
  • 通讯作者：
    Ying Yibin
Real-Time Visualization of Cysteine Metabolism in Living Cells with Ratiometric Fluorescence Probes
使用比率荧光探针实时可视化活细胞中的半胱氨酸代谢。
  • DOI：
    10.1021/acs.analchem.7b04493
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    Analytical Chemistry
  • 影响因子：
    7.4
  • 作者：
    Xu Bingying;Zhou Haibo;Mei Qingsong;Tang Wei;Sun Yilun;Gao Mengping;Zhang Cuilan;Deng Shengsong;Zhang Yong
  • 通讯作者：
    Zhang Yong
Surface-enhanced resonance Raman scattering (SERRS) simulates PCR for sensitive DNA detection
表面增强共振拉曼散射 (SERRS) 模拟 PCR 进行灵敏的 DNA 检测
  • DOI：
    10.1039/c5an01887k
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    Analyst
  • 影响因子：
    4.2
  • 作者：
    Zhou Haibo;Lin Shenyu;Nie Yichu;Yang Danting;Wang Qiqin;Chen Weijia;Huang Ning;Jiang Zhengjin;Chen Shanze
  • 通讯作者：
    Chen Shanze

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其他文献

抗菌肽分离纯化分析研究进展
  • DOI：
    10.13461/j.cnki.wna.005094
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    国外医药.抗生素分册
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    郭鑫杰;袁凯松;简敬一;包芷君;游嘉怡;王梓涛;胡紫微;李海斌;江正瑾;周海波
  • 通讯作者：
    周海波
股权众筹投资人竞拍报价策略是否影响融资绩效?
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    聊城大学学报（社会科学版）
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    郝琳娜;赵浩然;周海波
  • 通讯作者：
    周海波
基于PFC3D的机械抛光过程固液耦合数值模拟可行性的研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    佳木斯大学学报(自然科学版)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    嵇国富;王桂莲;周海波;焦仁宝
  • 通讯作者：
    焦仁宝
2CYL-450型水稻秧盘育秧播种流水线的研制
  • DOI：
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  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    农机化研究
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    --
  • 作者：
    周海波;马旭;齐龙;玉大略
  • 通讯作者：
    玉大略
空天地一体化网络技术:探索与展望
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    物联网学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    沈学民;承楠;周海波;吕丰;权伟;时伟森;吴华清;周淙浩
  • 通讯作者：
    周淙浩

其他文献

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周海波的其他基金

基于SERS生物微芯片技术对抗流感病毒神经氨酸酶抑制剂高通量筛选的研究
  • 批准号：
    82373833
  • 批准年份：
    2023
  • 资助金额：
    49 万元
  • 项目类别：
    面上项目
复合SERS编码微球及其微阵列传感器对多组分肿瘤标志物高通量可视化检测
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    2017
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    面上项目

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

        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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