阵列电化学适体传感器的研究

本项目拟开展阵列电化学适体传感器的研究。以适体作为分子识别物质，结合有序纳米阵列，采用电化学检测技术，建立高灵敏度、高选择性、高速，能够同时检测多种目标分析物的电化学分析新方法，研制在实际样中具有潜在应用价值的阵列电化学适体传感新器件。研究五种方法制作的不同类型阵列电极包括纳米阵列电极的电化学特性；研究和解决阵列电极上多种组分同时固定产生的交叉干扰；研究适体与蛋白质和药物小分子之间的相互作用，揭示适体结构和构象变化与传感器分析特性的关系；研究纳米阵列电极在电化学分析检测和电化学生物传感器中的分析特性；解决电极集成化和阵列化后电信号干扰、点样方法、多信号处理等一些基础性问题，为灵敏、快速的检测目标分子提供良好的分析方法。这些技术和方法的建立有望为高密度适体芯片研究、重大疾病的早期诊断和药物的高通量筛选等生命科学中的重大研究集体新的技术和方法。

本项目以构建高灵敏度、高选择性、高速，能够同时检测一种或多种目标分析物的电化学分析方法和电化学生物传感器为目的，以药物小分子、DNA、蛋白等作为目标分子，对纳米材料、构建方法，原理等方面进行了研究。（1）设计制作了四种电极模版，通过丝网印刷和金属溅射技术获得了集成化碳和金阵列电极，并对不同方法获得的阵列电极进行了对比研究；（2）以集成化碳、碳纳米管、石墨烯、金阵列电极作为基础电极，建立了三种同时检测药物小分子的电分析方法，构建了两种同时检测凝血酶的非标记阵列电化学适体传感器和一种同时检测两种食源性病菌的阵列电化学DNA传感器；（3）利用电化学重氮盐法建立了适体在阵列电极上的可寻址固定, 有效降低了阵列电极之间的交叉干扰；（4）利用电化学交流阻抗研究了分子识别物质对传感器性能的影响；（5）利用化学还原法和电化学还原法合成获得石墨烯，利用石墨烯混合碳浆获得了石墨烯阵列电极，并对其在药物小分子检测方面进行了研究。这些研究工作将为阵列电化学生物传感器的研究提供一些具有参考价值的资料。发表论文6篇，其中SCI源刊1篇，核心2篇，培养工程硕士研究生2名，支持完成本科毕业论文6名。