寡核苷酸分子/石墨烯界面作用机制研究及功能传感器件设计

批准号:
21075040
项目类别:
面上项目
资助金额:
36.0 万元
负责人:
叶邦策
依托单位:
学科分类:
B0404.化学与生物传感
结题年份:
2013
批准年份:
2010
项目状态:
已结题
项目参与者:
尹斌成、张闽、同辉界、吴迪、李旭、关奕檬
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中文摘要
生物分子和纳米材料组装的功能传感器件的研究和应用越来越引起关注,但生物/纳米界面相互作用的定量研究数据缺乏,阻碍了功能器件的理性设计及精确控制。本项目组前期工作中完成了多种功能传感器件的研制,在研究寡核苷酸分子-氧化石墨烯杂合体器件设计时发现,适配子和其靶分子的结合能及适配子在石墨烯界面自组装结合能的大小与靶标分子诱导适配子的自组装及释放效率有关,不同适配子组装的传感器件性能差异很大。本研究拟针对寡核苷酸分子在氧化石墨烯界面的非共价自组装及可控释放行为,定量研究杂合体形成及其与靶标分子相互作用的动力学和热力学特征,计算石墨烯和不同长度序列寡核苷酸的结合和解离常数,建立石墨烯-核酸-靶标分子相互竞争作用模型,提出寡核苷酸自组装及靶标分子诱导解离调控策略,为定量设计和精确控制不同功能的生物纳米器件提供理论基础。并且基于此模型数据,设计一种实现多种靶标蛋白的高灵敏快速检测的生物纳米传感器件。
英文摘要
利用石墨烯界面功能核酸自组装及广谱荧光淬灭性能,设计了通用多功能纳米分子信标探针,具有靶分子诱导变构效应及可控解组装特点,突破了分子信标探针仅限于核酸检测及径环设计的局限性,不同波长荧光标记可实现同时高灵敏快速检测多种不同类型的靶标分子,如金属离子,核酸,蛋白质及小分子等;研究了石墨烯界面多肽自组装弱键相互作用及氨基酸构成的影响,首次利用多肽作为石墨烯组装器件的基元分子设计了蛋白酶分析荧光生物传感器;完成了基于石墨烯-DNA相互作用的荧光逻辑门构建及碘离子检测方法。同时建立了多种纳米粒子强化及酶催化信号放大的(小分子,DNA,miRNA)高灵敏检测方法。项目按计划实施,取得预期成果。.项目实施以来已发表项目标注SCI论文32篇,包括J Am Chem Soc (1篇),Anal Chem (6篇),Chem Commum (10篇),Chem Eur J (2篇)和Biosens and Bioelectron (4篇)等;其中石墨烯多元分子信标设计及石墨烯多肽传感器论文分别入选ESI高引论文。撰写英文著作1本(Nano-Bio Probe Design and Its Application for Biochemical Analysis. ISBN 978-3-642-29542-3. Springer, 2012)。已申请中国发明专利3项,PCT专利1项。
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:10.1021/ac403302a
发表时间:2013-11
期刊:Analytical chemistry
影响因子:7.4
作者:Bincheng Yin;Yu-Qiang Liu;B. Ye
通讯作者:Bincheng Yin;Yu-Qiang Liu;B. Ye
DOI:10.1039/c1cc14772b
发表时间:2011-10
期刊:Chemical communications
影响因子:4.9
作者:M. Zhang;Yu-Qiang Liu;B. Ye
通讯作者:M. Zhang;Yu-Qiang Liu;B. Ye
DOI:10.1021/ac102922f
发表时间:2011-02
期刊:Analytical chemistry
影响因子:7.4
作者:M. Zhang;B. Ye
通讯作者:M. Zhang;B. Ye
A novel fluorescence probe of dsDNA-templated copper nanoclusters for quantitative detection of microRNAs
一种新型双链 DNA 模板铜纳米簇荧光探针,用于定量检测 microRNA
DOI:10.1039/c3ra23296d
发表时间:2013-05
期刊:RSC Advances
影响因子:3.9
作者:Wang, Xin-Ping;Yin, Bin-Cheng;Ye, Bang-Ce
通讯作者:Ye, Bang-Ce
DOI:10.1039/c2cc31626a
发表时间:2012-05
期刊:Chemical communications
影响因子:4.9
作者:Min Zhang;Su-Miao Guo;Ying-Ru Li;P. Zuo;B. Ye
通讯作者:Min Zhang;Su-Miao Guo;Ying-Ru Li;P. Zuo;B. Ye
用于公共安全的生物传感系统开发
- 批准号:--
- 项目类别:省市级项目
- 资助金额:0.0万元
- 批准年份:2025
- 负责人:叶邦策
- 依托单位:
疾病标志物感应的智能生物传感器与在体原位诊疗研究
- 批准号:22134003
- 项目类别:重点项目
- 资助金额:302万元
- 批准年份:2021
- 负责人:叶邦策
- 依托单位:
新型疾病分子标志物循环miRNA分离富集、高灵敏检测新技术研究
- 批准号:21335003
- 项目类别:重点项目
- 资助金额:300.0万元
- 批准年份:2013
- 负责人:叶邦策
- 依托单位:
红霉糖多孢菌转录因子PhoP调控网络构建及其参与红霉素合成代谢调控的研究
- 批准号:21276079
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:80.0万元
- 批准年份:2012
- 负责人:叶邦策
- 依托单位:
基于微生物组学关联分析的生物反应过程优化研究
- 批准号:20776039
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:28.0万元
- 批准年份:2007
- 负责人:叶邦策
- 依托单位:
管式流动生物芯片分析仪的研究开发
- 批准号:20627005
- 项目类别:专项基金项目
- 资助金额:80.0万元
- 批准年份:2006
- 负责人:叶邦策
- 依托单位:
国内基金
海外基金
