长波光致共振能量转移的光电化学生物传感研究

结题报告

项目介绍

AI项目解读

基本信息

批准号：
21475062
项目类别：
面上项目
资助金额：
95.0万
负责人：
戴志晖
依托单位：
南京师范大学
学科分类：
B0404.化学与生物传感
结题年份：
2018
批准年份：
2014
项目状态：
已结题
起止时间：
2015-01-01 至2018-12-31

项目参与者：
司玲；韦天香；刘苏莉；李继森；曾宪祥；袁玲；曹慧娟；娄靖；刘闪闪；
关键词：
组装长波光电化学共振能量转移生物传感

项目摘要

Based on the resonant energy transfer, the appropriate energy donor and receptor will be selected or synthesized for ameliorating the problems of lower charge transfer rate, poor photovoltaic conversion efficiency and low detection sensitivity in biosensing. This project intends to carry on photoelectrochemical biosensing researches based on resonant energy transfer initiated by long wavelength light, and fully discussed the mechanism of photovoltaic conversion efficiency, the relationship toward the orientation and morphology of energy donor and acceptor, and the connection of biological molecules detection with resonant energy transfer. Combining with the technology of biological recognition and signal amplification, highly sensitive photoelectrochemical immunosensor and nucleic acid sensor will be constructed with the help of designed immune and nucleic acid probes. Meanwhile, original strategies for photoelectrochemical cytosensing will be developed. The effects of long wavelength light initiated resonant energy transfer toward the performances of these photoelectrochemical biosensors will be illustrated. These researches will provide significant theory and application guidelines for clarifying the connection between photoelectrochemical biosensing and resonant energy transfer, promoting the development of photoelectrochemical analysis, opening up new horizon for photoactive materials and manufacturing efficient photoelectric devices.

选择或合成合适的能量供体与受体，基于共振能量转移，改善目前光电化学中低的电荷传输效率和光电转换效率以及光电化学生物分析中检测灵敏度不高等问题。本项目拟采用长波光致共振能量转移进行光电化学生物传感研究，主要研究长波光致共振能量转移对光电转化效率影响的机理，共振能量转移与能量供体与受体间取向和形貌的关系以及与生物分子检测之间的联系。设计免疫和核酸探针，结合生物识别技术和信号放大技术，构建高灵敏的光电化学免疫、核酸传感器；发展细胞检测新方法，构建光电化学细胞传感器；考察长波光致共振能量转移对这些传感器性能的影响。本项目的研究无论对于阐明光电化学传感与共振能量转移的相互关系，发展光电化学分析新方法，还是在开拓光电活性材料的应用新领域和制备高效的光电器件等方面均具有重要的理论和实践意义。

结项摘要

本项目主要致力于长波长的光电分析化学研究，构建了多种高灵敏的光电化学生物传感器，结合生物识别技术、信号放大技术、基因技术和酶催化，实现了在可见光激发下和低位下对人类常见疾病相关的生物大分子（蛋白质）、基因、细胞和金属离子的快速、准确和特异性检测。制备了碳量子点、镉系量子点及其半导体复合物等多种纳米材料，建立了对肿瘤标志物、DNA、microRNA、癌细胞和金属离子进行光电化学检测的新方法。选择了合适的临床样品，实现了对病人血清中的抗原、与疾病相关的DNA、microRNA和癌细胞进行了高灵敏和特异性检测，为疾病的早期诊断提供了新途径。此外，还探讨了光电化学，电致化学发光和电化学检测的机理。以通讯作者发表SCI论文20篇（J. Am. Chem. Soc. 3篇，Anal. Chem. 3篇，Chem. Commun. 3篇，Chemistry-A European Journal 1篇，Trends in Analytical Chemistry 1篇，Nanoscale 1篇，ACS App. Mater. Interface 3篇，Biosen. Bioelectron.1篇，Analyst 3篇，Talanta 1篇）。