纳米氧化锌表面的生物分子组装与免疫检测

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    60976002
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    45.0万
  • 负责人：
    徐春祥
  • 依托单位：
    东南大学
  • 学科分类：
    F0401.半导体材料
  • 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

高灵敏度、低检测限免疫传感器的构建对疾病的早期诊断具有十分重要的意义。本项目将在ZnO纳米棒和量子点生长优化的基础上，利用其高等电点和高比表面等优势，通过酶在量子点上的多层组装提高酶促反应的电化学检测信号，借助于特定疾病的抗体在纳米棒和量子点上的固定化及其与抗原的免疫反应构建电子传输通道，进而通过大量酶的催化反应放大免疫检测信号。主要内容与关键技术包括： ZnO纳米棒在电极上的牢固生长及其力学、电学特性的改善，量子点的制备与调控；不同生物酶在量子点表面的多层组装，酶促反应的动力学分析和催化效率的提高；特定恶性肿瘤抗体在纳米棒和量子点上的组装及其与抗原的免疫反应、电子传输通道的建立与信号放大的途径与机理等。旨在深刻认识上述科学问题，为高性能免疫传感器的研制提供直接的理论依据与技术支持，同时发表高水平SCI论文10篇以上，申请2项以上专利，并培养一批高级专门人才。

结项摘要

本项目面向高性能免疫传感的设计要求，对ZnO纳米棒和量子点制备、优化酶的多层组装以及抗原抗体的免疫反应信号放大和电子传输等进行了深入而系统的研究，取得了一系列重要的创新性成果。研究过程中，在Biosens. Bioelectron.，J. Phys. Chem. B, Adv. Mater., Appl. Phys. Lett.等国际重要学术期刊上发表SCI论文28篇（其中影响因子3.0以上的16篇），申请中国专利16项（其中5项已获得授权）。培养已出站博士后2名，4名研究生获博士学位，5名研究生获硕士学位。 主要的进展与创新成果列举如下：. （1）利用ZnO的高等电点和优良的电子传输特性，通过表面修饰、量子点对信号的放大等技术，基于抗源-抗体的免疫反应的特异性，构建了可用于胰腺癌早期诊断的CA19-9免疫检测传感器。. （2）利用ZnO等量子点标记生物分子以及凝集素与标记生物分子的特异性识别，发展了一种基于竞争结合的生物传感器，实现了结肠癌的生物标示物癌胚抗原（CEA）和相应治疗药物西妥昔单抗（C225）的同步检测，可在分子检测的同时评价药物作用效果。. （3）在纳米ZnO中进行铜的掺杂，提高了体系的电子传输性能，实现了葡萄糖氧化酶与ZnO/Cu复合纳米材料修饰电极的直接电子传输。. （4）研究了发光颜色可调的ZnO量子点和激光模式可调控的WGM激光，为进一步构建新型可视化生物传感器提高了基础。

项目成果

期刊论文数量（29）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（17）
专利数量（7）
From ZnO Hollow Microspheres to Radical Nanorod Arrays
从氧化锌空心微球到自由基纳米棒阵列
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Journal of Nanoscience and Nanotechnology
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Xu; Chunxiang;Chen; Na;Wang; Mingliang;Wang; Libo;Hu; Xiao
  • 通讯作者：
    Xiao
A displacement assay for the sensing of carbohydrate using zinc oxide biotracers
使用氧化锌生物示踪剂传感碳水化合物的置换测定
  • DOI：
    10.1016/j.electacta.2011.10.096
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Electrochimica Acta
  • 影响因子：
    6.6
  • 作者：
    Yang; Chi;Xu; Chunxiang;Wang; Xuemei;Xiao; Zhongdang;Gu; Baoxiang
  • 通讯作者：
    Baoxiang
Ultraviolet electroluminescence from n-ZnO/i-MgO/p(+)-GaN heterojunction light-emitting diodes fabricated by RF-magnetron sputtering
射频磁控溅射制备的 n-ZnO/i-MgO/p( )-GaN 异质结发光二极管的紫外电致发光
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Applied Physics B: Lasers and Optics
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Zhu; G. Y.;Li; J. T.;Shi; Z. L.;Lin; Y.;Chen; G. F.;Ding; T.;Tian; Z. S.;Xu; C. X.
  • 通讯作者：
    C. X.
Three-photon absorption induced whispering gallery mode lasing in ZnO twin-rods microstructure
ZnO 双棒微结构中的三光子吸收诱导回音壁模式激光
  • DOI：
    10.1016/j.optmat.2010.08.030
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Optical Materials
  • 影响因子：
    3.9
  • 作者：
    Dai; J.;Xu; C.X.;Shi; Z.L.;Ding; R.;Guo; J.Y.;Li; Z.H.;Gu; B.X.;Wu; P.
  • 通讯作者：
    P.
Effects of Mg Incorporation on Microstructure and Optical Properties of ZnO Thin Films Prepared by Sol-gel Method
Mg掺入对溶胶-凝胶法制备ZnO薄膜微观结构和光学性能的影响
  • DOI：
    10.1016/s1005-0302(10)60092-8
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    材料科学技术(英文版)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Ding; R.;Xu; C.;Gu; B.;Shi; Z.;Wang; H.;Ba; L.;Xiao; Z.
  • 通讯作者：
    Z.

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其他文献

Self-catalytic
自催化
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2011
  • 期刊：
    Materials Letters
  • 影响因子：
    3
  • 作者：
    戴俊;徐春祥;理纪涛
  • 通讯作者：
    理纪涛
Lasing behaviors in solution processed all-inorganic CsPbBr3 perovskite microsized crystals
溶液加工的全无机 CsPbBr3 钙钛矿微晶晶体中的激光行为
  • DOI：
    10.1016/j.optcom.2019.124354
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    Optics Communications
  • 影响因子：
    2.4
  • 作者：
    沈雪敏;陈明明;施丽娟;陈峰;刘园;曹大威;徐春祥
  • 通讯作者：
    徐春祥
Controllable fabrication and optical properties of Sn-doped ZnO hexagonal microdisk for whispering gallery mode microlaser
回音壁模式微激光器用 Sn 掺杂 ZnO 六方微盘的可控制备及光学性能
  • DOI：
    10.1063/1.4820432
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    Apl Materials
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    戴俊;徐春祥
  • 通讯作者：
    徐春祥
Localized Surface Plasmon Resonance-Enhanced Two-Photon Excited Ultraviolet Emission of Au-decorated ZnO Nanorod Arrays
Au修饰的ZnO纳米棒阵列的局域表面等离子体共振增强双光子激发紫外发射
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    Advanced Optical Materials
  • 影响因子：
    9
  • 作者：
    林毅;徐春祥;理记涛;朱刚毅;许小勇;戴俊;王保平
  • 通讯作者：
    王保平
Lasing behavior modulation in a layered cylindrical microcavity
分层圆柱形微腔中的激光行为调制
  • DOI：
    10.1007/s00340-014-5958-z
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    Applied Physics B: Lasers and Optics
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    李泮麟;徐春祥;姜明明;戴俊
  • 通讯作者：
    戴俊

其他文献

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相似国自然基金

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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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