基于Pd标记自催化放大及GMR效应的新型生物分子检测技术的探索
批准号:
60901010
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
22.0 万元
负责人:
王志飞
依托单位:
学科分类:
F0124.生物电子学与生物信息处理
结题年份:
2012
批准年份:
2009
项目状态:
已结题
项目参与者:
沈彬、刘洪娜、李智洋、田岚、何磊
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中文摘要
生物分析和生物信息采集对疾病的预防、诊断和治疗有着重要的理论意义与应用价值。在各种检测技术中,基于GMR(巨磁阻)效应的检测技术因其灵敏度高、易小型化、制备成本低、自然干扰小及易加工成生物识别器件的探头等优点,成为大家关注的焦点。而作为该技术的一个重要组成部分,传统的目标分子标记物磁性微球使用时易存在覆盖度低、相互干扰等缺点,严重阻碍了该技术的实用化进程。为此,我们提出基于Pd标记自催化放大及GMR效应的新型检测技术的探索研究。用粒径在几个纳米的Pd颗粒取代现有的磁性微球来标记目标分子,再借助Pd颗粒的催化作用,迅速在其周围沉积上Ni(或Co、NiCo合金)层来实现目标分子的磁标记过程,然后利用GMR磁敏元件读取信号。从基础科学发展的角度看,如果该项目得以实施,将不仅增加目标生物分子标记的新途径,更是极大的推动基于GMR效应的生物检测器的实用化进程。
英文摘要
依据课题“基于Pd标记自催化放大及GMR效应的新型检测技术的探索研究”的预定目标,在过去的三年中,基本完成项目设定的各项任务,取得如下成果:(1)在纳米Pd颗粒制备方面,先后重点研究了不同类型的Pd纳米催化剂制备。其中,首次合成了具有Janus结构的Au/Pd复合纳米颗粒,创新性的提出制备大小在100-200nm的碳球负载Pd催化剂的新方法,通过合成路线改进,原位制备了MUDA(十一巯基十一酸)修饰的Pd纳米颗粒,为后面的DNA的连接提供了便利;(2)在纳米Pd颗粒的表面修饰及DNA分子的连接方面,探讨了不同连接方法对DNA连接的影响,其中包括与HS-DNA分子直接交换、HS-PEG-COOH等手段,最终发现利用MUDA-Pd颗粒来化学偶联DNA的路线是最为成功,这为未来Pd颗粒在生物分子标记方面的应用奠定基础;(3)对Ni(或Co、NiCo合金)等磁性材料的化学镀条件进行优化,找到最佳反应条件;(4)以DNA微阵列为模型试验,通过平均粒径为10nm的Pd颗粒取代现有的磁性微球来标记目标DNA分子,再借助Pd颗粒的催化作用,迅速在其周围沉积上Co层来实现目标分子的磁标记过程,然后利用GMR磁敏元件读取信号。结果显示该路线可以高效地区别出不同碱基错配的DNA序列,其信号比达到100:40:28:14(完全互补、错配一个、错配两个、完全错配),优于传统地荧光检测法,证实了上述路线的可行性。同时,也发现用Co化学镀沉积来进行磁标记过程中,易发生Co、Ni因氧化反应而丢磁现象以及该过程重复性差等缺点。.此外,在如下方面超过了预定目标:本课题除研究了纳米Pd对Co、Ni等化学镀过程的催化沉积外,还详细地研究了Pd标记对Luminol-H2O2化学发光体系的催化放大、H2O2分解的电催化放大、基于Pd的“非酶”荧光信号放大技术的构建与原理探索。同时,还以传统的磁性纳米颗粒标记为出发点,探讨了磁性纳米颗粒的制备及其在生物检测、催化剂载体等方面的应用,拓宽了本课题的研究范围。.在本课题的完成过程中,共计申请国家发明专利四项,发表标注基金号文章共11篇,其中SCI文章9篇,参加国际会议3次,培养硕士生4名,其中毕业1名。
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
Gold nanoparticles decorated by amphiphilic block copolymer as efficient system for drug delivery.
由两亲性嵌段共聚物修饰的金纳米粒子作为有效的药物输送系统。
DOI:10.1166/jbn.2013.1470
发表时间:2013
期刊:Journal of biomedical nanotechnology
影响因子:2.9
作者:Zhifei Wang;Lin Jia;Min‐Hui Li
通讯作者:Min‐Hui Li
DOI:10.1039/c2nr30649b
发表时间:2012-05
期刊:Nanoscale
影响因子:6.7
作者:Zhifei Wang;Hongying Li;Shuang Zhen;N. He
通讯作者:Zhifei Wang;Hongying Li;Shuang Zhen;N. He
DOI:10.1166/jnn.2012.6428
发表时间:2012-04
期刊:Journal of nanoscience and nanotechnology
影响因子:--
作者:Chuanyan Li;Chao Ma;F. Wang;Zhijiang Xil;Zhifei Wang;Yan Deng;Nongyue Hel
通讯作者:Chuanyan Li;Chao Ma;F. Wang;Zhijiang Xil;Zhifei Wang;Yan Deng;Nongyue Hel
DOI:--
发表时间:--
期刊:Acta Physico - Chimica Sinica
影响因子:--
作者:沈彬;王永安;王志飞;张玲
通讯作者:张玲
Preparation of carboxyl group-modified palladium nanoparticles in an aqueous solution and their conjugation with DNA
水溶液中羧基修饰的钯纳米颗粒的制备及其与 DNA 的结合
DOI:--
发表时间:--
期刊:Nanoscale
影响因子:6.7
作者:Zhifei Wang,*aHongying Li,aShuang Zhena;Nongyue
通讯作者:Nongyue
响应/可降解型铁基MOF纳米诊疗平台构筑及其“铁”协同的肿瘤杀伤效应研究
- 批准号:81771976
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:55.0万元
- 批准年份:2017
- 负责人:王志飞
- 依托单位:
国内基金
海外基金















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