有序纳米结构糖修饰电极与凝集素相互作用的研究

凝集素是一类能够与糖产生特异性结合且无需免疫源的蛋白质。凝集素和细胞表面糖基的相互作用可用于微生物检测，细胞分化、增生和恶变的生物学演变过程研究。本项目拟在Au有序纳米多孔电极表面修饰对凝集素具有特异性识别的糖，构置糖-Au有序纳米多孔修饰电极，其多孔结构为研究和模拟糖-凝集素多键相互作用生物识别过程提供了可控的三维反应空腔，可实现糖对凝集素的高效结合；利用凝集素生物诱导糖-金属纳米粒子的有序组装，构置具有生物亲和性的凝集素-糖-金属纳米粒子有序阵列修饰电极。基于以上两类修饰电极开展糖-凝集素相互作用的研究，以建立凝集素和微生物高灵敏、高选择性电化学分析新方法。该研究为构置新型电化学生物传感器和微生物检测提供新思路，对于丰富修饰电极研究内容和肿瘤等疾病的诊断方法具有重要的科学意义和一定的应用价值。

电极表面进行结构与功能仿生组装，使其具有特定生物识别功能的界面，是建立生物分子分析检测的新原理、新方法与新技术的关键。本项开展了基于糖-Au 有序纳米多孔修饰电极用于凝集素检测的研究；开展了基于苯硼酸衍生物作为识别受体构置糖电化学传感器研究，建立4种用于电化学检测单糖的新方法：包括基于指示剂置换法电化学检测单糖的研究；基于模板法构置聚氨基苯硼酸纳米管阵列电位法检测单糖的研究；基于具有氧化还原性聚羟基苯硼酸的单糖电化学传感器研究和基于电化学可控合成糖印迹传感器的研究，使相关单糖测定检出限降低1-2个数量级，为开展糖电化学传感器阵列的研究奠定前期基础。开展了基于中孔纳米氧化铈的电化学生物传感器研究，建立对葡萄糖和过氧化氢高灵敏的检测新方法。项目中取得的研究成果，对丰富化学修饰电极技术与理论、拓展电化学分析技术在生物领域中的应用范围具有重要意义。目前已发表SCI论文1篇，《Electrochimica Acta》SCI一区期刊接受论文1篇。