基于纳米金颗粒分散/聚集状态转换的毛细管电泳检测新方法研究

Gold nanoparticles (GNPs) have extremely high molar extinction coefficients under both dispersion and aggregation states, which correspond to different maximum absorption wavelengths. Incorporation of this unique mechanism with capillary electrophoresis (CE), termed CE-GNP@D/A, may lead to high throughput separation and sensitive detection. The project aims to build the CE-GNP@D/A platform, and, by utilizing the platform, to detect fatty acids in edible oils and heavy metal ions in environmental waters, as well as phosphoproteins in human serums. This project explores a new detection strategy for capillary electrophoresis, which can detect the UV-Vis inactive species with high sensitivity; moreover, by tuning the selectivity of the functional groups of the gold nanoparticles, the strategy can detect trace specific components in complex biological samples.

分散和聚集状态下的纳米金颗粒分别在不同的波长下产生摩尔消光系数极高的吸收。本申请拟研究毛细管电泳技术和基于纳米金颗粒分散/聚集转化的吸收光谱检测法联用（CE-GNP@D/A）的可行性。CE-GNP@D/A的基本原理为：电泳分离的组分与纳米金颗粒相互作用使其发生分散/聚集转化，通过检测转化后的纳米金材料光谱吸收实现高效分离灵敏分析。研究内容包括：①CE-GNP@D/A系统的研究；②功能化纳米金分散/聚集机理研究；③CE-GNP@D/A联用技术中GNP@D/A检测法的通用性（分析阴阳离子，分别以脂肪酸和金属离子为例）和选择性（以人血清中磷酸化蛋白检测为例）研究。本项目探索了毛细管电泳的检测新方法，可望在普通商品化紫外检测器上实现在紫外-可见波段内没有吸收或吸收很弱物质的分析，并且可以通过调节纳米金颗粒表面修饰基团的选择性，实现复杂生物样品中痕量特定组分的分离检测。

本项目旨在发展一种毛细管电泳和基于纳米金颗粒分散/聚集转化的吸收光谱检测法联用（CE-GNP@D/A）的方法。项目执行期间开展了以下方面的工作：①CE-GNP@D/A系统的构建研究；②功能化纳米金分散/聚集机理研究；③CE-GNP@D/A联用技术中GNP@D/A检测法的应用研究。实现了在紫外-可见波段内没有吸收或吸收很弱物质的分析，并且，通过调节纳米金颗粒表面修饰基团的选择性实现复杂样品中痕量特定组分的分离检测。本项目的研究结果拓展了毛细管电泳技术的应用范围，丰富了毛细管电泳的相关理论。文献检索显示，在我们之前没有相关报道。本研究严格执行经费预算和项目计划书，项目执行过程中研制了一种适合于毛细管电泳和金纳米材料聚集检测的接口。截止到2019年12月，已发表标注本项目资助的SCI论文7篇，申请专利7项，其中授权3项。