《基於離子通道原理的集成化電流型電化學感測器的研究》是依託北京科技大學，由蘇磊擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於離子通道原理的集成化電流型電化學感測器的研究
- 依託單位：北京科技大學
- 項目負責人：蘇磊
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
離子通道電化學感測器模擬了細胞膜中配體門控的離子通道識別功能，並具有電化學方法的儀器簡便、靈敏度高、易於微型化和集成化等優點，在電分析化學的研究中具有重要意義。本項目擬針對基於離子通道原理的電化學感測器中存在的關鍵科學問題，基於界面電化學和電分析化學以及離子通道原理，並利用受體與電化學探針在電極表面共修飾方法，提出並建立了受體和探針在電極表面共固定而構建集成化電流型電化學感測器的新原理和新方法。擬開展的內容包括：選擇和最佳化可彎曲柔性長鏈，研究其連線電化學探針的界面電子轉移；研究長鏈連線探針與巰基化受體在電極表面的共修飾，研究探針與受體之間的相互作用和受體與待分析物之間的相互作用及其對探針的界面電子轉移的影響；研究集成化離子通道電化學感測器的分析性能及實際套用。本項目的研究不僅為新型電化學生物感測器的研究提供新的思路，也將為基於仿生原理分析化學新方法的提出和建立提供有用的借鑑。
結題摘要
本項目中，我們圍繞離子通道電化學感測器研究中存在的關鍵科學問題，系統地開展了基於電極表面納米結構構築的納米電分析化學新體系研究。具體而言，我們圍繞電極表面離子通道的構造展開研究，進而發展和建立了多種基於有機聚合物和無機納米材料的離子通道電分析化學新體系。這些新體系包括甲基巰基笓/碳納米管修飾微電極、聚多巴胺薄膜修飾的K+離子通道電極、基於多巴胺聚合物離子通道修飾的普魯士藍過氧化氫選擇性回響電極、普魯士藍/碳納米管pH應激回響型複合電極、納孔結構金薄膜和納孔碳壁的大內徑碳納米管陣列薄膜。在本項目中，我們研究了巰基化合物與碳納米管在微盤電極表面的修飾及跨膜長程電子轉移現象。還研究了柔性聚多巴胺薄膜修飾的K+離子通道電極，推翻了之前文獻中關於聚多巴胺薄膜當厚度超過45 nm之後不再具有滲透性的觀點，指出了柔性聚多巴胺薄膜內部存在廣泛聯通微孔的結構特點，以及在薄膜內部始終存在有K+離子通道；並據此構建了過氧化氫的選擇性電化學感測器用於細胞釋放過氧化氫的檢測。進一步地，研究了聚多巴胺薄膜的碳化製備納孔碳壁的大內徑碳納米管陣列薄膜，該碳管薄膜有望發展出新型的離子通道電極。
