稀土荧光生物探针与复杂样品系统时间分辨荧光生物成像分析法研究

本项目以各种稀土荧光生物探针的研制为基础，以复杂环境样品及食品中（包括生活用水）病源微生物及活体细胞内生理活性物种时间分辨荧光显微成像测定新方法建立为目标，通过系列纳米稀土荧光生物标记探针的研制及其在病源微生物免疫荧光染色与时间分辨荧光显微成像测定中的应用、生理活性小分子及离子特异性稀土配合物荧光探针的研制及其在活细胞内生理活性物种时间分辨荧光显微成像测定中的应用等研究，建立高灵敏、高特异的复杂样品系统病源微生物及生理活性物种荧光成像测定新技术平台，解决影响现有技术发展和应用的一些关键学科难题，为环境及食品安全、人类健康、医学及生命科学发展提供一些具有实际应用价值的新材料及新方法。本项目的实施不仅将进一步促进荧光生化分析技术的研究，开拓时间分辨荧光生化分析技术新的应用领域，也对国家安全（生物防恐）、纳米科学与荧光影像学进步、医学与生命科学进步及分析化学的学科建设具有很好的理论与实际意义。

本项目四年来围绕新型稀土荧光生物标记探针的研制与复杂环境样品中病原微生物的时间分辨荧光测定及生理活性组分特异性响应稀土配合物荧光探针的研制及其在复杂生物体系时间分辨荧光测定中的应用开展了系列的研究工作。取得的主要研究成果包括：（1）成功研制出数种新型稀土荧光配合物生物标记探针、可见光激发水溶性铕荧光配合物生物标记探针及一系列的新型纳米稀土荧光生物标记探针，并建立了其在生物标记及复杂样品中病原微生物时间分辨荧光成像测定中的应用方法；（2）成功设计合成出系列的生理活性组分（包括过氧化亚硝酸根、一氧化氮、过氧化氢、羟基自由基、次氯酸、pH值、锌离子、汞离子、吲哚-3-乙酸）特异性响应稀土配合物荧光探针，并建立了这些探针在活细胞内生理活性组分时间分辨荧光成像测定中的应用方法；（3）设计合成出数种生理活性小分子及离子（包括一氧化氮、巯基氨基酸、苯硫酚、硫离子）特异性响应钌配合物荧光探针，并建立了其在这些组分荧光测定中的应用方法。本项目四年来在包括Adv. Mater.、ACS Nano、Anal. Chem.、Chem. - Eur. J.、Chem. Commun.、Biosens. Bioelectron.、Bioconjugate Chem.、Inorg. Chem. 、Nanoscale、Langmuir等国内外学术刊物发表论文46篇，参加国内外学术会议48人次（作邀请报告11次），并申请发明专利5项，培养博士毕业生5人，硕士毕业生11人，并开展了多项实质性国内外合作研究。