基于核酸适配体的朊蛋白电化学/压电传感研究

批准号:
21475035
项目类别:
面上项目
资助金额:
88.0 万元
负责人:
陈金华
依托单位:
学科分类:
B0402.电分析化学
结题年份:
2018
批准年份:
2014
项目状态:
已结题
项目参与者:
吴靓、喻鹏、崔坤在、蔡炽、熊二虎、张霞、李莉、李珍珍、郝飞
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中文摘要
朊病毒病是一类致死的神经系统退行性疾病,由细胞型朊蛋白经构象转变形成致病型朊蛋白导致细胞型朊蛋白功能缺陷而引起。由于对已经确诊为朊病毒病的患者目前尚无有效治疗方法,因此,基于致病性朊蛋白灵敏、快速检测的朊病毒病早期诊断在监控该疾病流行传播、以及在永久性脑损伤发生前进行有效治疗等方面具有重大意义。本项目基于核酸适配体对朊蛋白的特异性设别作用、环糊精独特的"内疏水外亲水"结构特点与分子识别性能,发展基于单/双电化学信号传感的快速、高灵敏、可再生的朊蛋白电化学传感器,实现朊蛋白,特别是致病性朊蛋白的灵敏检测;同时,基于压电传感技术在提供表/界面行为实时、原位和动态多维信息方面的优势,探索实时监测细胞性朊蛋白向致病性朊蛋白的转变过程。通过本项目研究,为朊病毒病的早期诊断、预警和相关促进因子与抑制剂等的快速分析筛选和研究建立强有力的新分析方法,同时为朊病毒病的相关病理研究提供支撑。
英文摘要
Prion diseases, a group of lethal neurodegenerative diseases, arise from the functional defects of the cellular prion protein when cellular prion protein undergoes some conformation rearrangement and the scrapie prion protein is formed.Because there are no effective therapeutic methods for the patients who have already catched a prion disease,the early diagnosis of prion disease based on the fast and sensitive detection of the scrapie prion protein is very important in the mornitoring of the epidemic spreading and effective therapy of prion disease.Here, baed on the specific binding property of the related aptamer to prion protein,and the special structure (a hydrophobic inner cavity and a hydrophilic outer surface) and molecule recognition property of cyclodextrin,the novel electrochemical biosensors for fast and sensitive determination of prion protein (especially scrapie prion protein) will be developed according to the single/dual electrochemical signals. On the other hand, based on the advantages of piezoelectric sensors in real-time monitoring of the surfacial/interfacial performance,it is explored to real-time monitor the conformation rearrangement process of the cellular prion protein. The obtained results will have promosing applications in the early diagnosis and forewarning of prion disease,the fast screening and studying of the related promoting factors and inhibitors, and the pathological study of prion disease.
本项目开展了朊蛋白核酸适配体的选择及相关DNA链的设计与优化、环糊精功能化及其在电极表面修饰、朊蛋白电化学/光电化学传感平台构建及检测性能的电化学/压电/光电化学表征等研究,并优化了环糊精在电极表面聚合固定的相关参数;发展了基于氧化石墨烯/硫堇、CoOOH-硫堇、钴-钴普鲁士蓝类似物等纳米(复合)材料和血晶素/G-四联体DNA酶等为信号放大因子、核酸适配体/抗体为识别单元的朊蛋白电化学传感器;发展了基于核酸适配体对朊蛋白的特异性识别作用、环糊精独特的“内疏水外亲水” 结构特点与分子识别性能的朊蛋白双信号电化学传感平台;发展了基于环糊精空腔堵塞效应的核酸适配体基朊蛋白电化学和光电化学传感器;发掘新型半导体体系,调控相关导带、价带以实现能级匹配,发展了基于光电流方向高效转换的新型朊蛋白光电化学传感策略。相关研究构建了一系列新型朊蛋白电化学/光电化学传感平台,实现了朊蛋白的灵敏、高选择性检测。本项目所发展的传感材料及电化学/光电化学传感策略在朊病毒病的早期诊断与预警、环境污染物监测、生物分析和药物研究等方面具有广阔应用前景。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1016/j.electacta.2017.08.036
发表时间:2017-09
期刊:Electrochimica Acta
影响因子:6.6
作者:Yapeng Li;Zhigang Jiang;Junlin Huang;Xiaohua Zhang;Jinhua Chen
通讯作者:Yapeng Li;Zhigang Jiang;Junlin Huang;Xiaohua Zhang;Jinhua Chen
DOI:--
发表时间:2017
期刊:Sensors and Actuators B: Chemical
影响因子:--
作者:Xiaoyu Li;Junjing Li;Yunqing Liu;Xiaohua Zhang;Jinhua Chen
通讯作者:Jinhua Chen
DOI:10.1016/j.talanta.2014.12.011
发表时间:2015-03
期刊:Talanta
影响因子:6.1
作者:Liang Wu;Erhu Xiong;Yue Yao;Xia Zhang;Xiaohua Zhang;Jinhua Chen
通讯作者:Liang Wu;Erhu Xiong;Yue Yao;Xia Zhang;Xiaohua Zhang;Jinhua Chen
Porous hollow tubular carbon materials based on zeolitic imidazolate framework-8 derived from ZnO nanorods as new enzyme immobilizing matrix for high-performance bioanode of glucose/O2 biofuel cells
基于ZnO纳米棒的沸石咪唑酯骨架8的多孔中空管状碳材料作为新型酶固定基质用于葡萄糖/O2生物燃料电池的高性能生物阳极
DOI:10.1016/j.jelechem.2017.04.054
发表时间:2017-07-01
期刊:JOURNAL OF ELECTROANALYTICAL CHEMISTRY
影响因子:4.5
作者:Jiang, Kanghua;Zhang, Xiaohua;Chen, Jinhua
通讯作者:Chen, Jinhua
Triple-Helix Molecular Switch Electrochemical Ratiometric Biosensor for Ultrasensitive Detection of Nucleic Acids
用于超灵敏核酸检测的三螺旋分子开关电化学比例生物传感器
DOI:10.1021/acs.analchem.7b01251
发表时间:2017-09-05
期刊:ANALYTICAL CHEMISTRY
影响因子:7.4
作者:Xiong, Erhu;Li, Zhenzhen;Chen, Jinhua
通讯作者:Chen, Jinhua
Caspase-3活性的光电流极性转换型光电化学-高频压电双模联机实时分析
- 批准号:22374035
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:50万元
- 批准年份:2023
- 负责人:陈金华
- 依托单位:
蛋白磷酸酶活性的光电化学-压电双模式免标记分析
- 批准号:--
- 项目类别:--
- 资助金额:63万元
- 批准年份:2020
- 负责人:陈金华
- 依托单位:
石墨烯的环糊精非共价功能化及其电化学传感研究
- 批准号:21275041
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:80.0万元
- 批准年份:2012
- 负责人:陈金华
- 依托单位:
电化学-压电联用技术研究活性氧介导的细胞凋亡过程
- 批准号:20975033
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:35.0万元
- 批准年份:2009
- 负责人:陈金华
- 依托单位:
硼、氮掺杂碳纳米管电化学生物传感器的研究
- 批准号:20675027
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:26.0万元
- 批准年份:2006
- 负责人:陈金华
- 依托单位:
新型、高效固体聚合物燃料电池电极的研究
- 批准号:50172014
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:19.0万元
- 批准年份:2001
- 负责人:陈金华
- 依托单位:
国内基金
海外基金
