巯基化高分子纳米复合材料的压电电化学研究与化学/生物传感应用

硫醇和巯基化生物探针已广泛用于电极表面修饰和化学/生物传感研究，但鲜见聚硫醇和巯基化高分子分析应用的研究报道。深入研究各种新型功能性巯基化高分子纳米复合材料（含纳米金、铂、钯，碳纳米管，石墨烯等），利用巯基的可控反应性以高效固定生物识别分子和赋予生物传感界面输出高敏分析信号的功能，采用新型电声阻抗分析法和电化学石英晶体微天平（EQCM）获取相关过程信息和测定固定化生物分子的质量比活性，创新和优化相关化学/生物传感材料和方法，促进巯基化学及其传感分析应用的发展，具有新意和意义。巯基化高分子载体（如巯基化壳聚糖）材料也有助于提高粘膜给药效率，相关生物粘附过程的EQCM分析监测可望为生物粘附释药系统和一般生物粘附行为研究提供一些基础知识，并可指导生物传感膜创制。故此，我们提出本项目，主要研究（1）新型巯基化高分子纳米复合材料的制备和表征；（2）化学/生物传感；（3）巯基化高分子生物粘附相关过程。

采用多参数石英晶体微天平（QCM）、电化学和光谱法等，对巯基化高分子纳米复合材料的压电电化学研究与化学/生物传感应用进行了系列研究，发表SCI论文33篇，期间获全国优秀博士学位论文提名论文1篇。包括：（1）采用电化学技术合成了巯基化的聚苯胺和聚吡咯等导电高分子，采用QCM等法研究了相关巯基化行为，成功用于重金属离子的高敏分析检测。（2）采用阴离子性巯基化合物（羧基化硫醇和巯基化核酸适配体）对聚苯胺、聚吡咯进行结构改性，成功制备了中性介质中具有极高电化学活性的聚苯胺修饰电极，实现了多巴胺、抗坏血酸、凝血酶等生物分子的高性能安培传感。基于多巯基化合物的聚合和配位等化学反应性，制备了新型金属-有机骨架材料，并藉此研制了高性能的酚类安培生物传感器。（3）采用QCM和电化学等技术监测了肿瘤细胞在二硫醇和巯基化壳聚糖修饰电极表面的粘附行为，这些富巯基表面具有更好的细胞粘附性。也发展了联合应用QCM过程传感技术以及电化学和光学显微技术研究药物干预细胞行为的分析技术和检测人乳腺癌细胞表面Bax蛋白的电化学传感方法。（4）研制了数种高性能酶电极和免疫电极，发展了酶活性及其抑制程度的高敏定量测定方法。