甲酰肽受体特异表达的嗅觉细胞传感器研究

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基本信息

  • 批准号：
    81071226
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    35.0万
  • 负责人：
    刘清君
  • 依托单位：
    浙江大学
  • 学科分类：
    H2803.生物医学传感
  • 结题年份：
    2013
  • 批准年份：
    2010
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2011-01-01 至2013-12-31

项目摘要

生物嗅觉系统表达的甲酰肽受体是一类疾病相关的嗅觉受体，能对组织损伤与炎症反应后释放的多肽类生化分子配体进行特异性结合，并通过改变胞体膜上的离子通道导致嗅觉细胞动作电位的产生。针对甲酰肽受体嗅觉电生理响应的特性，并有效利用甲酰肽受体良好的生物医学基础与应用前景，本项目结合现代生物技术与微纳电子芯片技术，将对几类主要的甲酰肽受体进行克隆表达并与离子通道耦联，在采用纳米孔阵列支撑的双层类脂膜上对其镶嵌受体传感特性进行研究的基础上，通过膜片钳阵列芯片对表达有嗅觉受体的细胞膜电位进行高通量检测，以期仿生构建出甲酰肽受体克隆表达的嗅觉细胞传感器，并在甲酰肽受体的配体与激动剂等分子的刺激作用下，对其传感与检测特性进行研究。通过本项目对特定受体表达与传感的研究，可望有效改善细胞传感器的特异性与灵敏性，并以此对整个生物嗅觉系统庞大的受体家族研究，提供一个新的细胞受体传感技术研究平台。

结项摘要

生物体的嗅觉系统能够感知大量极其微量的气味分子。采用仿生设计手段，利用嗅觉细胞及其受体进行相关传感器的设计研究，具有重要的研究意义和实用价值。本项目针对的甲酰肽等受体是嗅觉与味觉系统中重要的受体分子，能与气味配体分子进行特异性的结合，并通过改变胞体膜上的离子通道导致嗅觉细胞动作电位的产生。针对嗅觉与味觉电生理响应的特性，并有效利用受体等嗅觉味觉分子良好的生物医学基础与应用前景，本项目结合现代生物技术与微纳电子芯片技术，将对几类主要的蛋白分子进行了克隆表达与纯化，在采用纳米孔阵列支撑的双层类脂膜，以及完整细胞和感知黏膜分子表面表达的受体蛋白传感特性进行了研究，最终通过多通道电化学传感器与电生理传感阵列芯片对蛋白分子的传感特性与细胞膜电位进行了高通量传感检测，仿生构建了相应的嗅觉味觉细胞传感器，并对相关配体与激动剂等分子的刺激作用进行了传感与检测研究。通过本项目对嗅觉味觉传感的研究，有效地改善了生物传感器在气味分子检测上的特异性与灵敏性，并为生物体的嗅觉味觉研究提供了新的传感技术方法。

项目成果

期刊论文数量（12）
专著数量（1）
科研奖励数量（5）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Impedance sensing and molecular modeling of an olfactory biosensor based on chemosensory proteins of honeybee
基于蜜蜂化学感应蛋白的嗅觉生物传感器的阻抗传感和分子建模
  • DOI：
    10.1016/j.bios.2012.07.011
  • 发表时间：
    2013-02-15
  • 期刊：
    BIOSENSORS & BIOELECTRONICS
  • 影响因子：
    12.6
  • 作者：
    Liu, Qingjun;Wang, Hua;Wang, Ping
  • 通讯作者：
    Wang, Ping
Olfactory epithelium biosensor: odor discrimination of receptor neurons from a bio-hybrid sensing system
嗅觉上皮生物传感器：生物混合传感系统中受体神经元的气味辨别
  • DOI：
    10.1007/s10544-012-9705-0
  • 发表时间：
    2012-10
  • 期刊：
    Biomedical Microdevices
  • 影响因子：
    2.8
  • 作者：
    Qingjun Liu;Ning Hu;Fenni Zhang;Diming Zhang;K. Jimmy Hsia;Ping Wang
  • 通讯作者：
    Ping Wang
Olfactory biosensor using odorant-binding proteins from honeybee: Ligands of floral odors and pheromones detection by electrochemical impedance
使用蜜蜂气味结合蛋白的嗅觉生物传感器：通过电化学阻抗检测花香和信息素的配体
  • DOI：
    10.1016/j.snb.2013.11.045
  • 发表时间：
    2014-03-01
  • 期刊：
    SENSORS AND ACTUATORS B-CHEMICAL
  • 影响因子：
    8.4
  • 作者：
    Lu, Yanli;Li, Hongliang;Wang, Ping
  • 通讯作者：
    Wang, Ping
Ion channels incorporated in nano-lipid bilayer and cell membrane for taste sensor
用于味觉传感器的纳米脂质双层和细胞膜中纳入的离子通道
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    Optoelectronics and Advanced Materials-Rapid Communications
  • 影响因子：
    0.5
  • 作者：
    Liu, Qingjun;Yu, Jinjiang;Hu, Zhaoyin;Zhang, Diming;Zhang, Qian;Lu, Yanli;Wang, Ping;Yang, Mo
  • 通讯作者：
    Yang, Mo
Bioelectronic tongue of taste buds on microelectrode array for salt sensing
用于盐传感的微电极阵列上的味蕾生物电子舌头。
  • DOI：
    10.1016/j.bios.2012.06.048
  • 发表时间：
    2013-02-15
  • 期刊：
    BIOSENSORS & BIOELECTRONICS
  • 影响因子：
    12.6
  • 作者：
    Liu, Qingjun;Zhang, Fenni;Wang, Ping
  • 通讯作者：
    Wang, Ping

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    2018
  • 期刊：
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  • 通讯作者：
    刘清君

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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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