生理活性物种的选择性传感与原位分析新方法研究

生理活性物种的真实情况能得到及时反映的原位传感与检测，是一个前沿性课题。本项目针对如何实现复杂生物体系中酶、活性氧、神经递质等生理活性物种的选择性传感与原位分析的关键科学问题，立足于光、电分析化学和生命科学的交叉，利用选择性的化学切割、保护-脱保护、催化氧化还原等特殊的反应，设计与发展性能优良的新型光学探针、功能化微纳结构材料；系统研究光学探针的分析性能，结合各种光学探测（包括荧光显微）技术，发展生理活性物种的高选择性原位捕获与传感分析体系；利用微纳结构和生物技术，构筑新型的电极/溶液界面和电化学催化体系，详细研究其电化学行为，并结合微透析活体取样技术，构建生理活性物种的高选择性电化学原位传感与活体分析新方法。该项目包含着一系列新颖的构思，其实施将为复杂生物体系中生理活性物种的选择性传感与原位检测提供关键的实验技术，从而促进在分子水平上对生命本质和疾病发生机理的认识。

该项目针对如何实现复杂生物体系中酶、活性氧、神经递质等物质的选择性传感与分析的关键科学问题，开展了基于光、电信号响应的检测新方法研究，并在如下几方面取得了重要的结果：.1．设计制备了罗丹明、试卤灵类等新型光学探针，构筑了石墨烯、聚合物、离子液体、碳纳米点等功能化微纳结构材料，建立了一系列基于光、电信号响应的生物活性物种的高选择性传感与原位检测新体系；.2．研究了光学检测体系对酶、活性氧物种的传感分析，硫化氢的细胞与活体成像分析，以及鼠脑内葡萄糖等物质的可视化分析，揭示了这些方法在实际应用中的潜能，并发现了细胞内pH随氧化应力变酸的单向变化现象；.3．借助微透析活体取样等技术，研究了电化学检测体系对神经递质多巴胺、抗坏血酸等物质的在线检测与分析，初步证实了这些方法的有效性，为进一步拓展其在脑神经化学研究中的应用奠定了基础。