基于核酸-光/电传导界面的均相电致化学发光生物传感及细胞成像研究
批准号:
21775082
项目类别:
面上项目
资助金额:
65.0 万元
负责人:
李峰
依托单位:
学科分类:
电分析化学
结题年份:
2021
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
王修中、王文晓、张淑霞、常加富、苏荟娟、王传锋、赵童星、张海姣
中文摘要
本项目拟开展基于核酸-光/电传导界面的超灵敏均相电致化学发光生物传感及细胞成像研究。根据不同的电致化学发光原理,利用层状二维纳米材料与导电嵌段共聚物,开发单链DNA无机/有机敏感膜,构建亲和力介导均相电致化学发光生物传感电极,提升电极对单/双链DNA的特异性区分能力。探索电致化学发光纳米簇与共轭小分子发光体的原位制备技术,构筑响应速度快、激发电位低的共反应式电致化学发光单链DNA有机敏感膜。设计均相电致化学发光信号放大新策略,实现超灵敏、单分子均相电致化学发光生物传感。根据非金属半导体光伏原理,研究探索光信号-激活电信号-光信号反馈振荡增强新机制,发展双电极夹心式均相电致化学发光细胞成像新策略,为实现超灵敏、单细胞、阵列化、高空间分辨的均相电致化学发光成像分析奠定理论与技术基础,具有重要的科学意义和研究价值,有望获得一系列具有特色的创新性研究成果。
英文摘要
In this project, ultrasensitive homogeneous electrochemiluminescence biosensing and cell imaging will be developed based on DNA-photic/electric transduce interface. According to various principle of electrochemiluminescent reaction, inorganic and organic single-strand DNA-sensitive membranes are fabricated, respectively, using Layered 2D nanomaterials and conductive block copolymers to construct affinity-mediated homogeneous electrochemiluminescence biosensing electrodes, which enhanced the discrimination ability of electrode over single-stranded DNA and double-stranded DNA. Then electrochemiluminescent single-strand DNA-sensitive organic membrane with low excitation potential and fast electrochemiluminescent response is constructed through the internal in-situ fabrication of nanoclusters or conjugated small molecules as electrochemiluminescent luminophors. Then, ultrasensitive and single-molecular homogeneous biosensing method will be developed with the aid of novel homogeneous signal amplification strategies. According to the photovoltaic principle of metalloid semiconductors, an enhancing mechanism of photic-activated electric-photic signal feedback oscillation will be developed to construct dual-electrode homogeneous electrochemiluminescence sandwich cell imaging strategy, resulting high resolution, ultrasensitive, and single-cell homogeneous electrochemiluminescence imaging array. This project is of great scientific importance, and innovative research results are expected.
发展高灵敏、特异性均相电致化学发光生物传感技术,对于重大疾病的临床早期诊断、治疗具有十分重要的研究意义。本项目开展了高灵敏均相电致化学发光生物传感新方法及其在重大疾病生物标志物分析中的应用研究。提出了自催化原位生成共反应试剂,增强电致化学发光(ECL)信号新策略(Anal. Chem. 2021, 93, 36, 12441–12446);首次实现了生物燃料电池(BFC)驱动电致化学发光,构建了BFC-ECL系统(Anal. Chem. 2021, 93, 34, 11745–11750);基于聚集诱导发光材料作为ECL发光试剂,建立了博来霉素的ECL传感新方法(Anal. Chem. 2020, 92, 17, 11747–11754);建立了有机磷农药的均相ECL检测新方法(J. Agric. Food Chem. 2021, 69, 6087−6095);制备了固态ECL电极LI-CdS-G@GC,实现了碘离子的ECL灵敏检测(Sens. Actuators B Chem. 2021, 337, 129766);基于均相电化学、光致电化学、生物燃料电池传感策略,建立了单核苷酸多态性、甲基转移酶、外泌体、microRNA等高灵敏、高选择性传感平台。“基于核酸信号放大的疾病标志物均相传感新方法研究”(ZR2019-2-6-R01)获山东省自然科学二等奖。 . 在国家自然科学基金的资助下,发表 SCI 收录论文50篇。培养了9名硕士专业人才。
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Inorganic Recognizer-Assisted Homogeneous Electrochemiluminescence Determination of Organophosphorus Pesticide via Target-Controlled Emitter Release
无机识别器辅助均相电化学发光通过靶控发射极释放测定有机磷农药
DOI:
--
发表时间:
2021
期刊:
Journal of Agricultural and Food Chemistry
影响因子:
6.1
作者:
[Li Haiyin, Lv Wenxin, Yang Qiaoting, Li Feng]
通讯作者:
Li Feng
Equipment-free and visual detection of multiple biomarkers via an aggregation induced emission luminogen-based paper biosensor
通过基于聚集诱导发射发光剂的纸质生物传感器对多种生物标记物进行无设备视觉检测
DOI:
10.1016/j.bios.2020.112336
发表时间:
2020-10-01
期刊:
BIOSENSORS & BIOELECTRONICS
影响因子:
12.6
作者:
[Li, Haiyin, Lin, Haiyang, Li, Feng]
通讯作者:
Li, Feng
DOI:
10.1039/c9cc07253e
发表时间:
2019-11
期刊:
Chemical communications
影响因子:
4.9
作者:
[Xuehan Yin;Ting Hou;Bingzheng Huang;Limin Yang;Feng Li]
通讯作者:
Xuehan Yin;Ting Hou;Bingzheng Huang;Limin Yang;Feng Li
Electropolymerization-Induced Positively Charged Phenothiazine Polymer Photoelectrode for Highly Sensitive Photoelectrochemical Biosensing
用于高灵敏光电化学生物传感的电聚合诱导带正电吩噻嗪聚合物光电极
DOI:
10.1021/acs.analchem.9b03311
发表时间:
2019
期刊:
Analytical Chemistry
影响因子:
7.4
作者:
[Wang Jiao, Lv Wenxin, Wu Jiahui, Li Haiyin, Li Feng]
通讯作者:
Li Feng
Two Dimensional MnO2 Nanozyme-Mediated Homogeneous Electrochemical Detection of Organophosphate Pesticide Without Interferences of H2O2 and Color
二维MnO2纳米酶介导的有机磷农药均相电化学检测,不受H2O2和颜色的干扰
DOI:
--
发表时间:
2021
期刊:
Analytical Chemistry
影响因子:
7.4
作者:
[Wu Jiahui, Yang Qiaoting, Li Qian, Li Haiyin, Li Feng]
通讯作者:
Li Feng
共 49 条
基于核酸适配体的均相电化学传感平台构建及多种呼吸道病毒同时检测研究
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批准号:--
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项目类别:面上项目
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资助金额:54万元
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批准年份:2022
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负责人:李峰
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依托单位:
基于共轭聚合物的光致电化学传感平台构建及其在农药残留分析中的应用研究
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批准号:22076090
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项目类别:面上项目
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资助金额:64.0万元
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批准年份:2020
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负责人:李峰
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依托单位:
均相光致电化学生物传感新方法研究及其在重大疾病生物标志物分析中的应用
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批准号:21575074
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项目类别:面上项目
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资助金额:70.0万元
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批准年份:2015
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负责人:李峰
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依托单位:
基于核酸适配体的高灵敏均相电化学蛋白质传感新方法研究及其应用
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批准号:21375072
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项目类别:面上项目
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资助金额:80.0万元
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批准年份:2013
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负责人:李峰
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依托单位:
国内基金
海外基金