Collaborative Research: Single-Molecule Electrofluorochromic Sensing

合作研究:单分子电荧光变色传感

基本信息

  • 批准号:
    2305013
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 64.47万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Continuing Grant
  • 财政年份:
    2023
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2023-08-01 至 2026-07-31
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

With support from the Chemical Measurement and Imaging Program in the Division of Chemistry and partial co-funding from the Established Program to Stimulate Competitive Research, Professor Takashi Ito and his group at Kansas State University aims to create fundamental knowledge required to develop new measurement tools for medical diagnostics and fundamental biochemical studies, in collaboration with Professor Amar Flood and his group at Indiana University, Bloomington. This collaborative project aims to develop novel fluorescent molecules for highly sensitive detection of oxidation-reduction processes, to examine single molecule measurement techniques for quantification of electrode reaction kinetics, and to establish a highly sensitive and precise biosensing method. In depth understanding of electrode reaction processes at the single molecule level has the potential to provide valuable information to facilitate improving the performance of electrochemical biosensors and opto-electronic devices. In the course of these studies, research topics will be integrated into educational activities via new lab experiments that meet American Chemical Society accreditation requirements for BS degrees. Efforts to broaden participation in STEM (science, technology, engineering and mathematics) disciplines include a multidisciplinary research symposium targeting students and professors at primarily undergraduate institutions.This collaborative project seeks fundamental insights needed to develop highly sensitive and precise multiplexed biosensors. Specifically, the team seeks to design and synthesize small fluorescent molecules that exhibit reversible ON-OFF switching upon oxidation/reduction (electroswitchable fluorophores) and are suitable for covalent conjugation. In sample applications, potential modulation will be used for fluorescence quantification of the electrode reaction kinetics of single electroswitchable fluorophores tethered to DNA probes, with an aim of improved understanding of the relationship between the single-molecule electrode reaction kinetics and the performance of folding-based DNA sensors. An ultimate aim is calibration-free single-molecule DNA sensing which, if successful, would constitute a significant achievement and have broad scientific impact well beyond these studies.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
在化学测量和成像计划的支持下,在既定计划中的化学和部分共同资助以刺激竞争性研究的支持下,Takashi Ito教授及其堪萨斯州立大学的小组旨在为与Amar Amar Flood Amar Flood Amar Amar Anixa Anirana Anixna Anixna Anirana Anixna Animana Anixna Anixna Anixna Anirana Anirana Anirana Anixna,Bloom Animand,Bloom Animand,Bloom Animand,Bloom Animand,Univily,Bloom Commanting University,为开发新的测量工具所需的基本知识,以开发新的测量工具。 该协作项目旨在开发新型的荧光分子来高度敏感地检测氧化还原过程,以检查单分子测量技术,以定量电极反应动力学,并建立一种高度敏感且精确的生物传感方法。 深入了解单分子水平的电极反应过程的潜力有可能提供有价值的信息,以促进改善电化学生物传感器和光电设备的性能。 在这些研究的过程中,研究主题将通过满足美国化学学会认证要求的新实验实验将研究主题纳入教育活动。 扩大参与STEM(科学,技术,工程和数学)学科的努力包括针对主要本科机构的学生和教授的多学科研究研讨会。该协作项目寻求开发高度敏感和精确的多重生物传感器所需的基本见解。具体而言,该团队试图设计和合成小荧光分子,这些分子在氧化/还原上表现出可逆的开关开关(可电动荧光团),并且适用于共轭。 在样本应用中,电位调节将用于荧光定量,可将可依依的单电动荧光团束缚在DNA探针上,以改善对单分子电极反应动力学和基于折叠DNA传感器的性能之间关系的理解。 最终的目的是无校准的单分子DNA感应,如果成功的话,将构成重大成就,并在这些研究之外产生广泛的科学影响。该奖项反映了NSF的法定任务,并被认为是通过基金会的知识分子优点和更广泛的影响审查标准来评估通过评估来支持的。

项目成果

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Reaction of [M(eta3-allyl)(eta2-amidinato)(CO)2(pyridine)] complexes (M = Mo, W) with bidentate ligands: nitrogen donor vs. phosphorus donor.
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    0
  • 作者:
    Takashi Ito;S. Miyama
  • 通讯作者:
    S. Miyama

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