基于电化学探针检测肿瘤细胞中的巯基物

本项目拟开展基于电化学探针的肿瘤细胞中巯基物的电化学检测方法研究。课题拟设计并合成多种具有巯基反应活性的小分子探针化合物，利用巯基化合物和小分子探针之间特异、灵敏的反应，实现巯基化合物的电化学检测。课题以提高检测巯基化合物的灵敏度和选择性为目标，研究建立巯基化合物的电分析新方法，构建巯基化合物的电分析技术平台，提出肿瘤细胞内巯基化合物快速、准确、灵敏的检测新方法。同时，课题将采用扫描电化学显微技术，对肿瘤细胞中巯基化合物的电化学成像进行研究，为巯基化合物的成像技术提供新的选择，实现通用技术的多样化。通过本项目研究，可望在理论上揭示基于小分子探针的电化学检测巯基化合物的规律，阐明巯基化合物的检测机理，建立以巯基物为代表的肿瘤标志物的电化学检测及成像新方法，为电分析化学在生物学及临床医学等生命科学的进一步应用提供新的途径和手段，也为癌症诊断、放化治疗、癌细胞凋亡机理研究等提供重要的参考和依据。

开展了基于金纳米笼可控释放技术的肿瘤标志物超灵敏、高选择性检测技术的研究，为重大疾病的早期诊断、预期干预、光热靶向治疗等提供了理论基础和应用模型，为复杂生物体系中微量或痕量的生命相关物质的分析测定提供了新方法。针对恶性肿瘤等疾病早期检测方法操作复杂、价格昂贵、灵敏度与准确性尚需提高的问题，构建了基于核酸适体等人工合成体系的灵敏、快速、简便、经济的光、电生物传感器用于肿瘤的早期诊断。以巯基化合物、三磷酸腺苷、前列腺特异性抗原、凝血酶、重金属离子、环境雌激素等肿瘤标志物为研究模型，将化学合成分子识别体系与纳米技术、酶催化放大技术、生物传感技术、电极修饰技术等结合，构建了新型的肿瘤标志物生物传感器，建立了基于仿生分子识别的生物传感新原理、新方法，显著提高了生物传感器的灵敏度和特异性。构建合成了一系列具有特定识别位点及灵敏反应活性的小分子探针，并将其用于巯基化合物的检测，研究并阐明了小分子探针检测的反应机理，建立和发展了基于小分子探针的巯基化合物电化学分析的新的理论和方法，丰富了肿瘤细胞中巯基化合物的电分析检测体系。在低维半导体光电功能材料与器件等前沿领域进行了相关的研究并取得一些成果。构筑并合成了三种新型的小分子有机半导体低维材料，从实验和理论两个角度深入分析了分子结构和电学输运性能之间的关系，成功地拓展了分子电子学的研究体系，显示出其在传感器和有机集成电路方面的潜在应用。