基于新型联吡啶钌环糊精衍生物和主－客体识别的电致化学发光生物传感技术研究

基于联吡啶钌的电致化学发光检测技术在生物传感中有着极其重要的应用价值。本课题研究以新型联吡啶钌环糊精衍生物和主－客体识别为基础的电致化学发光生物传感技术，课题将合成一系列新型的（多）联吡啶钌环糊精和联吡啶钌（多）环糊精衍生物。通过联吡啶钌环糊精衍生物上的环糊精与标记在生物分子上的客体分子进行主－客体分子相互作用，达到将电致化学发光活性基团- - 联吡啶钌捕获到相应的生物分子上，从而实现对生物分子的间接标记目的。这种方法可以避免将昂贵的联吡啶钌直接标记到生物分子上以及采用多联吡啶钌标记时会阻碍所标记的生物分子活性等缺陷，实现生物分子标记更简单、价廉和更好地保持生物活性。同时，环糊精含多联吡啶钌的衍生物中，一个分子可含多个联吡啶钌中心，这样显然可以很方便地实现多联吡啶钌标记，提高标记效率使电致化学发光生物传感检测更灵敏。

课题主要研究内容为：（1）系统合成了六个联吡啶钌环糊精超分子新化合物，这类超分子配合物同时具有信号基团和分子识别基团的特点，是一种全新的生物传感标识剂；（2）研究两类联吡啶钌环糊精超分子配合物、与客体分子相互作用的光谱和电化学特性，为基于联吡啶钌环糊精超分子配合物和主客体识别电致化学发光和荧光生物传感技术提供了理论基础；(3)构建了一系列基于多联吡啶钌环糊精超分子配合物的电致化学发光生物传感技术，这些传感技术具有操作简单，无标记等特点，最大限度地提高电致化学发光生物传感技术的灵敏度；(4)构建了以多环糊精单吡啶钌超分子配合物为主体的荧光生物传感技术，该方法以多环糊精单吡啶钌超分子化合物为信号探针，结合对客体分子的主客体识别能力和核酸，不需要固定，选择性好、灵敏、简便、快速均相测定目标蛋白等生物分子；（5）构建了基于环糊精超分子化合物和纳米材料的电化学和电致化学发光生物传感技术，首次构建了一系列溶液中均相杂交的电化学和电致化学发光DNA生物传感技术；（6）研究了电化学扫描显微镜微型高通量生物传感技术，通过辣根过氧化酶二氧化硅纳米颗粒作为信号放大，首次实现了高通量SECM DNA 芯片电化学检测。课题共发表SCI收录论文13篇，申请专利1项, 另有3篇SCI论文已投稿,已修改在审稿中。