基于磁调控信号放大的适体生物传感研究

分析信号的高效放大是生化分析和生物传感研究的核心科学问题，结合磁效应的适体生物传感技术研究是当今生物传感领域的前沿方向。创新材料制备和修饰方法，研制多功能磁性纳米复合材料，评估和优化外加静/动磁场对磁纳米材料的富集、排列、移动和振动以及对电极表面三维结构、静电、质量、电化学、传质等性质的影响，建立简捷高效磁调控方法，基于磁调控法构建多功能三维生物传感界面和调制电极表面性质/标记物临近性，结合适体独特的生物学性质，创新信号输出/放大方法，研制高性能适体生物传感器，灵敏检测临床、食品和环境相关物质，具有创新性、科学意义和应用前景。因此，我们提出本项目，主要研究：（1）多功能磁性纳米复合材料的制备和表征；（2）磁调控构建三维生物传感界面放大信号的适体生物传感；（3）磁调控电极表面性质/标记物临近性放大信号的适体生物传感。

生物识别分子的高效固定和分析信号的高效放大是生化分析和生物传感研究的核心科学问题，结合磁效应的生物传感技术研究是当今生物传感领域的前沿方向。本课题制备了5种基于碳纳米管填充、蛋白质纤维或高分子聚合物负载的多功能磁性/电化学/生物催化活性复合材料，开发了在电极表面磁控制结合电化学转化磁性材料或化学聚合构建多功能三维生物传感平台的新方法，探索了磁场影响和调控三维界面上复合材料的磁排列、多孔性和其它功能的规律，发展了多种基于磁控结合酶催化/磁性材料电化学转化的生物传感新方法用于高效放大信号，上述传感器用于检测小分子、蛋白质和病毒的性能居同类传感器前列。在项目支持下，共发表SCI论文13篇，其中以申请人为第一作者/通讯作者名义在Anal. Chem., Adv. Funct. Mater., Chem. Eur. J., J. Phys. Chem. C和ACS Appl. Mater. Interfaces上各发表论文1篇。培养研究11名，其中毕业5人。