用于植物提取液抗氧化活性研究的新型DNA电化学生物传感器

利用电化学传感器对抗氧剂进行研究是研究抗氧剂在生命过程中相关生化反应的最直接的手段。已有的报道多是利用溶液中的Fenton反应产生活性氧粒子进行体外研究，这与生物体内自由基产生过程及抗氧剂清除自由基的环境相差较大，不利于探索活体内抗氧剂清除自由基抑制DNA损伤的真实过程。. 本课题拟将活性蛋白质（细胞色素P450等）的生物催化、纳米材料（石墨烯、纳米铂合金等）的电催化和光催化作用与DNA的固定相结合，在电极表面设计可原位产生活性氧粒子（ROS）并原位损伤DNA的生物界面，通过研究植物提取液引入前后DNA的损伤深入探讨植物提取液在活体内的抗氧化过程，建立评价植物提取液抗氧化活性新体系。此项目中活性氧的产生、DNA的损伤及自由基的清除过程均在生物膜内完成，更加切合人体内的生理环境和过程，可为实时、在体研究天然产物抗氧化活性提供模型。

根据研究计划对天然产物中的活性成分进行了分离与表征；通过物理吸附、电化学沉积等方法将DNA或嘌呤碱基固定在电极表面，然后利用纳米材料等物质的催化作用设计了多个可原位产生活性氧粒子(ROS)并损伤DNA或嘌呤碱基的生物界面；利用扫描电子显微镜和电化学技术对修饰电极表面的形貌、DNA或嘌呤碱基的固定条件、生物界面的电子传导性能进行了电化学表征；通过考察植物提取液引入前后，DNA及嘌呤碱基损伤探针电化学信号的变化，探讨了植物提取液的抗氧化过程，建立了多个用于评价植物提取液抗氧化活性的电化学生物传感器。该项目构建的电化学生物传感器具有较高的灵敏度和稳定性，可为实时、在体研究天然产物抗氧化活性提供模型。.在本课题经费的资助下，在《Sensors and Actuator B》、《 Journal of solid state electrochemistry》、《Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy》、《Analytical methods》等国内外学术期刊发表学术论文23篇，其中SCI收录14篇，其中影响因子3.0以上的3篇，2.0以上4篇。申请人王学亮在项目执行期间晋升为副教授，并于2012年和2014年分别获得山东省高等学校优秀科研成果三等奖（首位）、第六届菏泽市青年科技奖和菏泽市自然科学优秀成果奖三等奖。申请并获得山东省优秀中青年科学家奖励基金项目1项；被聘为聊城大学分析化学硕士生导师、菏泽学院应用化学学科带头人。在该项目的支撑下，组建了以王学亮为负责人的生命分析化学校级重点实验室、天然资源化学应用研究所、生物分子识别与传感科研创新团队，培养硕士研究生9人，起到了很好的培养青年科技人才的作用，并为后续的科研工作奠定了基础。