化学组装荧光薄膜传感器阵列化及其传感性能研究

相对于单一荧光传感器，阵列荧光传感器具有高通量检测、指纹图谱识别、易于微型化等优点，已经成为荧光传感器发展的重要方向。然而，已经报道的阵列荧光传感器单元多为均相荧光传感器（染料分子）和染料物理掺杂薄膜荧光传感器。基于这些单元的阵列荧光传感器普遍稳定性差、难以重复使用，也无法对溶液样品进行连续在线检测。针对这些问题，本项目立足申请者所在实验室多年来所发展的系列化学组装荧光传感薄膜及其性能对具体化学组装方式的依赖性，力图发展一系列全新的传感单元数目少传感信息通量高，可用于复杂样品中重要化学或生物物质高选择检测的微型化荧光传感器阵列，为相关高性能仪器研制打下基础。项目将围绕制约薄膜荧光传感器阵列化的表面反应效率问题、表面反应控制问题，以及复合信号提取解析等问题开展工作。相信此项目的开展对于推进已有荧光传感薄膜的现实应用具有重要的作用，也必将为阵列荧光传感器的发展提供新的思路。

根据项目合同书所规定的研究任务，围绕单分子层化学荧光薄膜传感器阵列化和超分子荧光传感器阵列化开展研究工作。在自然科学基金面上项目的支持下，项目组设计、制备了多种单分子层化学荧光薄膜传感器及阵列，不但实现了阵列化传感器的指纹图谱识别，还利用固定化荧光基团在表面聚集体的交互响应性，实现了单一薄膜传感器的指纹图谱区分识别。另外，在项目的支持下，项目组还意外发现了溶液型超分子聚集体在构建指纹图谱型荧光传感器方面的优势，并构建了一系列具有指纹图谱区分识别能力的超分子荧光传感器及阵列。研究发现，具有多重荧光发射的报告基团的选择和结构控制，为实现多波长交互响应提供了可能，而单分子层的表面固定化和超分子聚集体的调控作用，则在实现指纹图谱识别过程中起到了重要作用。该项目的实施，大大拓展了指纹图谱识别型荧光传感器的构建方法，简化了数据采集过程，提高了阵列型荧光传感器的区分识别效率。项目资助期间发表标注论文15篇，均为SCI(E)收录论文（其中影响因子大于4的10篇），授权专利2项，获陕西省科学技术奖1项，培养硕士研究生7人，2人获国家留学基金委资助赴法国和瑞典攻读博士学位。