基于邻菲咯啉钌嵌入的电化学发光DNA传感技术研究

电化学发光DNA传感技术结合了电化学发光的高灵敏和DNA识别的专一性，然而实现钌配合物探针分子与DNA链偶联的化学标记复杂且标记效率可能影响检测灵敏度。本项目利用邻菲咯啉钌嵌入双链DNA的特性，构建简单、灵敏度高和特异性好的电化学发光及相关传感技术。通过考察DNA固定方式和电极封闭方式提高其灵敏度和抗干扰能力；研究DNA修饰电极的电化学发光机理，以期发展低电位电化学发光传感技术和基于三丙胺氧化的电化学传感新方法；在功能DNA上引入一段探针嵌入双链DNA拓展该方法的应用范围；针对分析物与DNA作用方式的不同开发Turn-off和Turn-on检测模式。该技术通过嵌入双链DNA的探针分子实现信号传导，任何涉及DNA双链形成或解链过程的分析物都可适用于该技术，且该方法同样适合其他能够嵌入DNA的探针分子，因此对推动生物传感技术的发展将具有重要意义，且与适配子结合将具有广泛的应用前景。

本项目按照计划书制定的内容开展工作。利用Ru(phen)32+嵌入双链DNA的特性开发了一系列电化学发光传感新方法。具体内容如下：.(1)、适配体探针固定新方法。探针DNA的固定是构筑DNA电化学发光传感器的重要步骤，我们详细研究了适配体电化学发光传感器的设计，提出了四面体DNA用于适配体探针固定的策略；发展了氧化石墨烯用于DNA探针的固定新方法；(2)、适配体修饰电极的电化学发光机理研究。详细研究了适配体修饰电极的电化学发光行为，发现带负电荷的DNA骨架与带正电荷的三丙胺(TPAH+)间就有较强的静电作用，实现三丙胺的富集，提出了在DNA修饰电极上的电化学发光机理；(3)、电化学发光传感新方法。针对分析物的不同特点，发展了一系列电化学发光生物传感技术，实现了从金属离子、小分子到生物大分子的电化学发光检测；(4)、荧光碳点的合成—结构—选择性应用。作为进一步研究，发展了几种碳点的合成新方法，详细研究了碳点合成方法—结构—光电性质间的关系，提出了碳点的发光（荧光和电化学发光）机理，为根据不同需要选择不同结构和性质的碳点提供可能。.发表标注论文14篇（全部SCI收录），其中，Chem. Commun. 4篇，Chem. – Eur. J. 2篇，Biosens. Bioelectron.2篇，Analyst 2篇，TrAC-Trends Anal. Chem. 1篇。毕业硕士研究生6名，目前在读硕士生7名，博士生3名。