A new antioxidant capacity detection method has been developed here, in which photoelectrochemistry technique is introduced for the first time. This research is a completely original work with independent intellectual property rights, and there are currently no available sensors based on similar technical principles nor concerned analytical instruments till now. Such an established approach is well in accordance with the ideal standard detection methods for antioxidant capacity assay. In this research, investigations upon determination of global antioxidant capacity and analysis of antioxidant fingerprint spectra will be carried out. Combined with electrochemical and photoelectrochemical techniques, two kinds of antioxidant capacity sensors will be studied and performed. This is a kind of photoelectrochemical antioxidant capacity sensor based on certain semiconductor materials with different energy levels and theit simulation of human endogenous free radicals. By applying such a sensor, global antioxidant capacity assay and analysis of antioxidant fingerprint spectra will be achieved. In this study, appropriate semiconductor materials should be selected and then further modified. Under visible irradiation, holes (h+) with different oxidative ability and conerned free radicals will generated, which can further reduce antioxidants to realize antioxidant capacity determination. Antioxidant fingerprint spectrum analysis can also be performed upon such approach. These two kinds of antioxidant capacity sensors will be excellent candidates for global antioxidant capacity assay and analysis in food samples.
本项目将提出一种新的抗氧化容量检测方法-光电化学抗氧化容量检测法,这一研究属于具有完全自主知识产权的创新性工作,目前尚没有类似技术原理的传感器及分析仪器问世。研究中首次将光电化学技术引入抗氧化容量的检测,所建立的方法符合理想的抗氧化剂检测方法标准。本项目将分别从总抗氧化能力测定和抗氧化指纹图谱分析两个方面开展研究,结合光电化学手段开发生物抗氧化容量传感器。这种基于具有不同能级半导体材料的光电传感器可实现总抗氧化容量和抗氧化指纹图谱分析:选择合适的半导体并对其进行修饰,其在可见光的辐射下产生具有不同氧化能力的空穴及相关自由基,能够对具有还原能力的抗氧化剂进行响应并测定,并实现抗氧化指纹图谱分析。利用这种生物抗氧化剂传感器,可实现对食品中抗氧化剂抗氧化能力的全方位、多角度测定和分析。
在本项目的支持下,我们发展多种对可见光激发具有较好响应的光电敏感材料体系,并对其结构和性能进行表征,结合抗氧化容量的测试优选出构建传感器的理想光催化剂材料,并研究其可控的制备方法。针对优选的理想光催化剂材料构建抗氧化容量传感器,考察并优化该光电传感器的设计,包括导电基底的筛选,半导体光催化剂材料层的厚度及均匀度控制,光触发方式、光电系统检测方式以及电化学调制选择等。利用该光电化学方法实现不同测试体系(单一抗氧化剂体系和多元抗氧化剂体系)的抗氧化容量分析。目前,我们已将相关传感器用于多种实际食品的总抗氧化容量测定及特定抗氧化剂分析,包括多种茶叶、咖啡、红酒、饮料、水果及蔬菜等品种。项目研究期间共发表基金号标注SCI论文38篇,申请专利5项,授权专利2项,撰写中英文专著各一本,培养博士研究生4名,硕士研究生2名,获得自然科学基金优秀青年基金项目支持。
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数据更新时间:2023-05-31
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