电化学磁微球技术在生物抗氧化剂分析中应用及其相关仪器技术开发

本项目以开发磁微球技术在生物抗氧化剂电化学检测分析中的应用以及相关仪器技术的研发为研究目的。研究核壳结构铁磁性微球合成、具有电化学活性氧化探针分子的合成以及在微球表面的固定化技术、活性氧自由基引发等基本检测方法。将电化学磁微球检测方法与流动体系、数据在线采集等控制技术相结合，并开发与采样、样品在线转移、检测、数据采集等匹配的应用程序，设计成整体化的电化学磁微球生物抗氧化剂检测仪器。该仪器可以控制相应的电化学、光学、化学活性氧自由基引发单元产生相应的人体内源型氧化自由基，以竞争反应方式分析样品的抗氧化活性。本项目预计将促进生物抗氧化剂的分析研究，为相关的生物化学、药物和食品研究提供新的、更加科学的研究手段。

实现生物抗氧化剂的灵敏、快速检测对于生命科学、临床医学、食品科学等领域都是重要的研究课题。传统的生物抗氧化剂的检测一般采用自由基或者氧化探针与抗氧化剂反应，根据体系的光学吸收或者荧光特点定量分析生物抗氧化剂。其中采用的自由基或者氧化剂与人体內源型的自由基以及氧化物种差别较大，因此得到的生物抗氧化剂分析数据与人体实际体系差别较大。本项目采用电化学以及光电化学的方式引发产生活性氧自由基，研究生物抗氧化剂与活性氧自由基淬灭反应动力学、定量分析抗氧化剂含量。. 项目初期系统研究了电化学磁性纳米颗粒技术在生物抗氧化剂分析中的应用以及相关仪器技术。研究了核壳结构铁磁性微球合成、具有电化学活性氧化探针分子的合成以及在微球表面的固定化技术、活性氧自由基引发等基本检测方法。优化采用了石墨烯二维结构材料固定Fe3O4纳米颗粒与鸟嘌呤氧化探针的方案，研究了静态检测池与流通池不同条件下活性氧自由基产生、生物抗氧化剂氧化、在线检测条件等参数。. 在此基础上，建立了光电化学检测生物抗氧化剂的技术，利用光电材料的光催化反应产生氧化物种，而生物抗氧化剂可以淬灭氧化物种，从而实现生物抗氧化剂检测。制备了系列光电复合材料如卤化银-三维石墨烯气凝胶、二氧化钛/石墨烯、二氧化钛/磺化石墨烯、二氧化钛/聚苯胺/石墨烯、硫/铈/二氧化钛/石墨烯、银@溴化银/石墨烯、二氧化锡/钯纳米粒子/石墨烯等，探讨了其在光电分析化学检测生物抗氧化剂方面的性能，并主要将上述材料应用于抗氧化容量检测的食品分析及化学生物检测等方面的研究中。. 在检测技术研究基础上，将光电检测流通池、流动体系、数据在线采集等控制技术相结合，开发了与采样、样品在线检测、数据采集等匹配的应用程序，设计成整体化的光电化学生物抗氧化剂检测仪器。该仪器可以控制相应的光学、电化学、活性氧自由基引发单元产生相应的人体内源型氧化自由基，以竞争反应方式分析样品的抗氧化活性。实现生物抗氧化剂的快速、原位定量分析。. 本项目的完成预计将促进生物抗氧化剂的分析研究，为相关的生命科学、临床医学、