纳米颗粒阵列与微米叉指阵列电极制备以及在生物抗氧化剂分析中的应用研究

本项目拟研究不同形式的纳米颗粒阵列和微米级叉指阵列电极的制作及其在生物抗氧化剂中的分析应用。采用纳米颗粒阵列以及微米叉指阵列电极检测形式有利于实现竞争反应的检测，有效控制半衰期很短的、高反应活性物种的反应时空范围，所以将是检测生物抗氧化剂的最佳形式。研究工作主要包括以下几大方向：研究纳米颗粒阵列电极和微米叉指电极的制备；研究探针分子和活性氧引发试剂在电极表面的固定以及化学、电化学、光学等方式引发产生活性氧自由基；筛选短链DNA、可与活性氧发生加成反应生成具有电化学活性产物的分子等作为电化学探针；建立数字模型探讨纳米颗粒阵列电极适合羟基自由基氧化的体系、微米级叉指阵列电极适合过氧化氢氧化的体系的机理。本项目预计将促进生物抗氧化剂的分析研究，为相关的生物化学、药物和食品研究提供新的、更加科学的研究手段。

本研究项目针对不同形式的纳米颗粒阵列电极的制作及其在生物抗氧化剂中的分析应用的研究主题开展研究工作，已经完成的部分工作总结如下：.1. 活性氧机理与活性氧淬灭型抗氧化剂传感器的设计，包括：H2O2以及OH自由基淬灭型生物抗氧化剂电化学传感器的研究、基于DNA电化学性质研究羟基自由基有效扩散距离的方法以及AO保护DNA免受羟基自由基损伤的过程研究、氧还原过程中氧气在铂低指数面吸附的分子动力学模拟研究。.2. 纳米材料的分离分析。在传感器的远射击中，应用到各种纳米材料，纳米材料一般是不同形貌的混合物，研究其分离以及与形貌相关的物理化学性质是很有意义的。包括：氧化石墨纳米材料的毛细管电泳分离分析、密度梯度离心分离氧化石墨烯，以及与其形貌相关的电化学催化活性研究.3. 纳米阵列电极的制备研究，包括ZnO 纳米柱阵列作为前体制备金属纳米柱阵列的制作、ZnO纳米晶体晶面与电化学发光光谱之间的关系、不同制备方法得到的ZnO纳米晶体形貌与电化学发光光谱之间的关系、导电基底对于ZnO电化学发光的影响---沉积在碳纤维表面的ZnO电化学发光行为。.4. 新型碳材料以及金属Ag、导电聚合物的合成研究，包括高温水热 (500–700oC) 合成三维花朵形状的N掺杂碳材料以及N掺杂类型对于氧还原催化活性的影响、竹节状碳纳米管、蜂窝状碳材料的合成及其Li离子存储性能研究、含有咪唑基团的聚合物电化学合成以及电致变色应用、Cu离子调变溶液相合成三维Ag自组装结构。.5. 新型生物分子功能化生物传感界面的设计， 包括一种可重复使用的、开关型的共振光散射以及偏振光散射检测汞离子的传感方法、金纳米簇合物与BSA蛋白的复合物用于亚硝酸根离子检测研究等。. 受本项目资助，截止目前共发表研究论文18篇。申请专利3项，其中1项发明专利授权已经获批。已经基本完成研究计划申请时的研究目标。