地区：上海市 宝山区
关键词：国家纳米科学中心
成果类型：其它
成果领域：生物与新医药
成果编号：A2021061000001394
成果描述：
| 近年来分析化学蓬勃发展，不断涌现出各种新技术新方法，为人类生活、生产、生存及健康提供了强有力的保证。但现代分析化学仍面临着许多难题，如：如何解决重金属离子检测中存在样品前处理过程复杂、依赖昂贵的仪器、测试周期长等缺点；如何解决免疫检测等过程费用昂贵、耗时长、需要专业人员操作、不能实现现场检测等缺点；及如何设计在狭小的纳米尺寸范围内发挥逻辑门的计算能力并将其应用于生化分析与疾病诊断等。该项目旨在发展基于金纳米颗粒的可视化分析新方法，并将其应用于慢性病、重大传染病的临床早期诊断和激素、兴奋剂、重金属离子等检测，实现分析检测向简单、快速、低成本、可视化、微型化方向转化。主要科学发现及价值包括应用金纳米颗粒的可视化信号输出方式，开展了系列基于金纳米颗粒表面修饰的分析检测工作，实现了对多种重金属离子和小分子的检测分析。基于金纳米颗粒的重金属离子检测方法具有简单、快速、低成本等优势，在环境检测、污水处理、食品安全等领域均有重要应用价值。构建了基于罗丹明B功能化金纳米颗粒的农药残留检测方法及利用金纳米棒辅助银纳米颗粒生成实现了人血浆中葡萄糖的测定。发展了基于金纳米颗粒的高灵敏蛋白质检测体系，如利用金纳米颗粒和Click化学，将铜离子检测反应应用于HIV检测上，为即时检测（Point-of-Care-Test）提供了有效工具，该成果荣获2011年度中国分析测试协会科学技术奖二等奖。后续研究中，将此方法发展为一种可以检测总蛋白量的分析方法，可用于牛奶产品中蛋白质含量测定。将此分析方法与酶催化反应融合，实现了对血清中肺炎支原体的检测分析。通过制备罗丹明B功能化金纳米颗粒，建立了高灵敏度、荧光与颜色双读出信号的生物传感器，用于检测阿兹海默症模式小鼠脑脊液中乙酰胆碱酶的活性。通过合成的螺吡喃修饰到金纳米颗粒上，构建了可逆控制金纳米颗粒聚集-分散状态的光开关，实现分子离子检测以及可视化读出。通过金属离子与金纳米颗粒表面的氨基酸相互作用调控金纳米颗粒间的距离，设计了一系列基于金纳米颗粒的分子逻辑门，实现了可视化逻辑门读出。在医学、生命科学、传感器、可穿戴电子器件、新型计算机等领域具有潜在的应用价值。总之，上述研究为发展简单、快捷、低成本、现场实时检测的分析方法奠定了基础，在疾病检测、食品安全和环境监测等方面有着极大的应用价值，使现代分析化学成为生命科学、环境科学、材料科学等二十一世纪热点学科的重要工具。 |
