基于气味结合蛋白多肽的电压扫描调控局部表面等离子体共振生物传感器研究

基本信息
批准号:81801793
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:21.00
负责人:卢妍利
学科分类:
依托单位:浙江大学
批准年份:2018
结题年份:2021
起止时间:2019-01-01 - 2021-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:单建贞,张倩,李爽,许刚,吴佳佳,刘京龙,刘朝阳
关键词:
电化学生物传感特异性多肽气味结合蛋白电压扫描调控局部表面等离子体共振
结项摘要

The use of nano-optoelectronic sensing technology to detect the specific process between bio-sensitive elements and ligands is an innovative approach to realize molecular sensing. To meet the demand of fatty acid detection in the diagnosis of various diseases, based on the specific binding and recognition properties between odorant-binding proteins (OBPs) and hydrophobic molecules, bio-sensitive proteins and related polypeptides with high selectivity and sensitivity to the target molecules were optimized and screened, firstly. With the help of chemical modification and self-assembly technology, bio-molecules were modified on the integrated nano-optoelectronic sensing chips as bio-sensitive elements. Through potential-scanning localized surface plasmon resonance (LSPR), the specific target molecules can be detected and identified to develop a novel electrochemical local surface plasmon resonance biosensor platform. With high stability, availability and good resistance to acid and alkaline, OBPs and polypeptides of the project can not only effectively preserve the sensitivity of bio-sensitive molecules, but also improve the specificity of detection and recognition. As a result, the nano-photoelectric biosensors could lay the foundation for the rapid detection and research of specific disease markers such as fatty acids, and provide new ideas and methods to detect various biomedical molecules.

采用纳米光电传感技术,实现对生物敏感元件特异性结合配体过程的检测,是一种实现分子传感的创新性方案。针对多种疾病诊断中脂肪酸分子检测的具体需求,本课题将基于具有化学感受能力的气味结合蛋白对疏水性分子的特异性结合和识别作用,利用分子计算优化筛选高选择性和高灵敏性的生物敏感蛋白及多肽,并将其作为生物敏感元件,通过化学修饰和自组装等方法实现其在纳米光电一体化传感器表面的耦合。通过电压扫描调控局部表面等离子体共振技术,实现特异性目标分子的检测和识别,建立一种电化学局部表面等离子体共振生物传感测试平台。项目采用稳定性好、易获取且耐酸碱的气味结合蛋白及多肽作为传感器敏感生物元件,既能有效保留生物敏感分子的高灵敏性,又能提高其分子识别的特异性,由此建立的纳米光电生物传感器芯片,可为发展脂肪酸等疾病标志物分子的快速检测与研究奠定基础,为目标生化分子的生物医学传感检测提供新的思路与方法。

项目摘要

局部表面等离子体共振是一种纳米尺度的光学现象,其已经被广泛应用于生物传感领域。采用纳米光电传感技术,实现对生物敏感元件特异性结合配体过程的检测,是一种实现分子传感的创新性方案。基于局部表面等离子体共振的电势可调及传感特性,本项目实现了光电一体化生物传感检测平台的构建。在气味结合蛋白等敏感元件特性的基础上,结合计算机辅助的分子对接技术实现了蛋白与目标配体之间相互作用的评价,并将其作为生物敏感元件,通过化学修饰和自组装等方法实现了其在纳米光电一体化传感器芯片表面的有效耦合;通过电压扫描调控局部表面等离子体共振技术,以金纳米颗粒等纳米材料为载体,实现了特异性目标分子的检测和识别,建立了一种电化学局部表面等离子体共振生物传感测试平台;基于生物反应诱导电子转移对等离子体共振的调控作用,实现了对空间电荷密度的检测,以及对生物反应底物的评估。项目通过局部表面等离子体共振与电化学检测技术相耦合的方法,为其生化传感提供了丰富的检测信息,并进一步提高了检测灵敏度和特异性。项目采用了稳定性好、易获取的气味结合蛋白及多肽等作为传感器敏感生物元件,提高了传感器的分子识别特性,由此建立的纳米光电生物传感器芯片为重要标志性生化分子的快速实时检测研究奠定了基础。

项目成果
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数据更新时间:2023-05-31

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