基于氧化还原蛋白质的直接电化学和滚环扩增技术建立高灵敏的生物传感新方法
结题报告
批准号:
21575130
项目类别:
面上项目
资助金额:
65.0 万元
负责人:
冶保献
依托单位:
学科分类:
B04.化学测量学
结题年份:
2020
批准年份:
2015
项目状态:
已结题
项目参与者:
李改平、邹丽娜、伍永梅、王璐、李银峰、高予东、盛开、谢正坤、王芹芹
国基评审专家1V1指导 中标率高出同行96.8%
结合最新热点,提供专业选题建议
深度指导申报书撰写,确保创新可行
指导项目中标800+,快速提高中标率
客服二维码
微信扫码咨询
中文摘要
本项目拟开发一系列金属纳米粒子修饰的氧化还原蛋白质球,以期获得兼具良好氧化还原活性和电催化性能的新材料,并将其用作标记物来构筑双功能检测探针。将此探针与具有高效扩增能力的滚环放大技术相结合,构建电化学生物传感器,可通过扩增反应产生的长链产物杂交多个检测探针,而将大量金属纳米粒子修饰的氧化还原蛋白质球捕获至电极上,从而产生强的蛋白质直接电化学信号,提高检测的灵敏度;此外,金属纳米粒子和氧化还原蛋白质对底物过氧化氢的共同电催化作用可显著放大电化学信号,进一步增强灵敏度;再者,该探针中具有电活性中心的氧化还原蛋白质标记物集信号供给与放大作用于一身,可避免使用额外电活性物质和酶标记物,从而简化分析系统。因此一种简单、三重信号放大的生物传感新方法被建立,能有效地实现对核酸等生物分子的高灵敏、高选择性分析检测。这对临床疾病的早期诊断和检测具有重要的实际意义和潜在的应用价值。
英文摘要
This project intends to synthesize metal nanoparticles-modified redox protein spheres, expecting to obtain new redox-active and electrocatalytic materials as labels to prepare the bifunctional detection probes. Coupling with rolling circle amplification technique, the prepared probes are employed to develop electrochemical biosensor. Abundant metal nanoparticles-modified redox-active protein spheres could be captured on electrode by the hybridization between the long single strand DNA product and many detection probes; Then the strong response signals are obtained from direct electrochemistry of redox proteins, leading to the high sensitivity; Moreover, the corporate electrocatalysis of metal nanoparticles and redox proteins toward hydrogen peroxide could obviously amplify the electrochemical signal and further enhance the sensitivity; In addition, the redox protein labels integrate the signal supply and signal amplification. This could avoid the use of extra electroactive species and enzyme labels, and simplify the analytical system. Therefore, a new simple and signal triplex-amplified biosensing method is proposed for highly sensitive and specific determination of nucleic acid and other biomolecules. This strategy provides an important practical significance and potential application value for early diagnosis and detection of clinical disease.
建立简便、快速、高灵敏和高选择性的疾病标志物检测方法,在疾病筛查和临床诊断领域具有十分重要的意义。电化学生物传感器因其简便、成本低、易于小型化和自动化等特点,引起了人们很大的研究兴趣。如何进一步提升传感器的灵敏度,实现痕量以及超痕量疾病标志物的检测,是当前电化学生物传感器的研究热点。本项目针对多种疾病相关的标志物,设计了专一选择性识别策略,并与多种纳米材料相结合,引入多重信号放大技术(酶、核酸扩增技术、分子机器等),构建了一系列高灵敏的电化学生物传感器,系统优化了传感器的检测性能,并考察了其选择性、稳定性和重现性及测量实际样品的可行性。本项目主要取得了如下重要进展:(1)合成了新型的多孔钯纳米粒子(PdNPs) 修饰的辣根过氧化酶(HRP)球状物,与目标物诱导的DNAzyme组装策略相结合构建了一种电化学DNA传感器,实现了miRNA的高灵敏检测。(2)以多肽修饰的DNAzyme为高活性电催化剂,与多种纳米材料(PdNPs, PtNPs, rGO, MoSe2, AuNPs等)相结合,构建了一系列电化学适体传感器,成功实现了凝血酶、癌胚抗原(CEA)和前列腺特异性抗原(PSA)的高灵敏测定。(3)结合四面体DNA探针和信号放大策略,构建了三个坚固且高度有序的三维电化学DNA传感器,并成功实现了CEA、腺苷、乙型肝炎(HBV)和人类获得性免疫缺陷综合症(HIV)标志物的高灵敏检测。本项目既大大提高了电化学分析方法的灵敏度,也为电化学生物传感在生物医学领域的实际应用奠定了一定基础。
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
Electrochemical behavior of amaranth and its sensitive determination based on Pd-doped polyelectrolyte functionalized graphene modified electrode
基于Pd掺杂聚电解质功能化石墨烯修饰电极的苋菜电化学行为及其灵敏测定
DOI:10.1016/j.talanta.2017.03.035
发表时间:2017-06-01
期刊:TALANTA
影响因子:6.1
作者:Gao, Yudong;Wang, Lu;Ye, Baoxian
通讯作者:Ye, Baoxian
Peptide-conjugated hemin/G-quadruplex as a versatile probe for “signal-on” electrochemical peptide biosensor
肽缀合血红素/G-四联体作为“信号开启”电化学肽生物传感器的多功能探针
DOI:10.1016/j.talanta.2019.120611
发表时间:2020
期刊:Talanta
影响因子:6.1
作者:Zhuo Ye;Gaiping Li;Lingling Xu;Qian Yu;Xiaoyue Yue;Yongmei Wu;Baoxian Ye
通讯作者:Baoxian Ye
DOI:10.1016/j.talanta.2016.11.050
发表时间:2017-03
期刊:Talanta
影响因子:6.1
作者:Kai Sheng;Lu Wang;Huichao Li;Lina Zou;B. Ye
通讯作者:Kai Sheng;Lu Wang;Huichao Li;Lina Zou;B. Ye
Electrochemical behavior of metribuzin based on L-Norvaline modified electrode and its sensitive determination
基于L-正缬氨酸修饰电极的赛克津电化学行为及其灵敏测定
DOI:10.1016/j.jelechem.2016.01.016
发表时间:2016
期刊:Journal of Electroanalytical Chemistry
影响因子:4.5
作者:Jia Donglin;Wang Lu;Gao Yudong;Zou Lina;Ye Baoxian
通讯作者:Ye Baoxian
Highly active DNAzyme-peptide hybrid structure coupled porous palladium for high-performance electrochemical aptasensing platform
高活性DNA酶-肽杂化结构耦合多孔钯用于高性能电化学适体传感平台
DOI:10.1016/j.snb.2017.12.091
发表时间:2018-04
期刊:Sensors and Actuators B: Chemical
影响因子:--
作者:Wu Yongmei;Li Gaiping;Zou Lina;Lei Sheng;Yu Qian;Ye Baoxian
通讯作者:Ye Baoxian
碳纳米管/石墨烯垂直阵列伏安传感器的设计与应用研究
  • 批准号:
    21275132
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    82.0万元
  • 批准年份:
    2012
  • 负责人:
    冶保献
  • 依托单位:
杯芳烃LB膜用于伏安传感器的探索研究与应用
  • 批准号:
    20775073
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    28.0万元
  • 批准年份:
    2007
  • 负责人:
    冶保献
  • 依托单位:
功能杯芳烃合成及在分子识别中应用的电化学研究
  • 批准号:
    20475050
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    24.0万元
  • 批准年份:
    2004
  • 负责人:
    冶保献
  • 依托单位:
国内基金
海外基金