《卟啉-半導體納米複合物的組裝與光電生物感測》是依託南京大學，由雷建平擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：卟啉-半導體納米複合物的組裝與光電生物感測
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：雷建平
- 依託單位：南京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本項目利用卟啉良好的光、電催化性能，將卟啉仿生酶研究和電化學生物感測套用與納米技術結合，設計製備吸收波長可調的卟啉仿生酶和表面可控的半導體納米材料；然後通過共價鍵合或靜電吸附將卟啉有序地組裝到納米材料上形成卟啉-半導體納米複合物，構建高靈敏的光電生物感測器；在可見光激發下，對生物小分子進行光電催化，實現在低電位下、可見光區對電活性生物信號小分子進行檢測，並利用光致空穴擴展到為非電活性分子的電化學檢測提供新的思路和分析方法。進一步研究電子在複合物與電極表面的轉移過程，澄清卟啉-半導體納米複合物對生物分子光電催化機理。研究工作對於理解卟啉類酶的催化機制，認識其生命過程具有重要的意義；並為發展高效的卟啉仿生酶光電器件提供了技術支撐，具有重要的套用價值。
結題摘要
在基金項目21075060的資助下，研究工作按項目計畫圍繞生物相容性納米材料的製備、卟啉納米組裝及光電生物感測新方法、光電化學感測新機理進行了研究。構建了一系列新型光電化學感測器和高效卟啉光電器件，取得了具有自主智慧財產權的研究成果。主要創新性成果如下：1、製備了雙齒螯合的新型量子點材料及高負載的量子點-碳納米球複合物，合成了氮化碳二維半導體納米片，為光電感測提供了有效的生物相容性檢測平台。2、設計了卟啉功能化的二氧化鈦和量子點功能化的氧化鋅納米片與石墨烯複合物，實現了卟啉在石墨烯、Au納米粒子、DNA的有序納米組裝，並成功用於谷胱甘肽、DNA和癌胚抗原光電化學生物感測及生物小分子電化學感測。3、提出了電子供體增強光電化學轉導新體系，澄清了基於激發態缺陷的陰極光電檢測新原理，發展了基於共反應劑消耗和抑制電荷重組光電感測新機制。 經過近三年的研究工作，圓滿完成了研究計畫，實現了預計各項科學目標，已發表SCI論文27篇，其中在影響因子大於5.0刊物發表論文14篇，申請發明專利2件，出版譯著1部。項目負責人2011年入選南京大學“優秀中青年學科帶頭人培養計畫”。2013年獲高等學校科學研究優秀成果獎自然科學一等獎(排名第2) 1項。這些新材料、新原理和新方法為推動分析化學及相關學科的發展，特別是電分析化學的發展起到積極的推動作用。
