石墨烯量子點在蛋白質檢測與識別中的套用研究

《石墨烯量子點在蛋白質檢測與識別中的套用研究》是依託東北大學，由陳旭偉擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：石墨烯量子點在蛋白質檢測與識別中的套用研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：陳旭偉
• 依託單位：東北大學

中文摘要

本項目擬根據石墨烯量子點的光譜特性，開展其在蛋白質檢測與識別中的套用研究，主要包括： 研究光譜性能穩定的石墨烯量子點製備與功能化方法，確定石墨烯量子點結構與其光譜性能之間構-效關係； 研究石墨烯量子點與蛋白質之間的相互作用，探索蛋白質對石墨烯子點光譜性能的影響，建立特定蛋白質組分的新型定量分析方法。探索建立蛋白質的可視化吸附過程，為蛋白質分離純化提供相關動力學信息。 以石墨烯量子點為螢光探針，建立快速、靈敏、高分辨的電泳後蛋白質成像與檢測新方法，為血清蛋白質組學分析提供性/量方面的相關信息 基於石墨烯量子點的三維光譜(吸收、螢光與散射)性能，建立多通道蛋白質感測陣列系統用於多蛋白質組份的識別與鑑定。 研究石墨烯量子點作為新型表面增強拉曼光譜基底的表現性能，並建立相應的蛋白質分析檢測方法。

結題摘要

石墨烯量子點是一種新型的碳基納米材料，具有優良的光學性質。本項目主要是根據石墨烯量子點的光譜特性及其調控制備方法，開展了其在感測、蛋白質區分與識別中的套用研究，主要包括以下研究工作： 1、 採用雜元素摻入的方式實現了石墨烯量子點的光譜調控，通過摻雜後石墨烯量子點的結構分析闡述了石墨烯量子點光譜性能與其結構之間的對應關係，為石墨烯量子點光譜探針的性能調控及製備以及套用範疇的拓展提供了相關理論依據。 2、 通過共價鍵合等技術構建了一系列石墨烯量子點基的功能光譜探針，並根據這些探針與生物樣品中特定組分如半胱氨酸等的相互作用建立了相應的快速、靈敏的高選擇性檢測方法，為生物樣本分析提供了精準的定量信息。 3、 基於石墨烯量子點與蛋白質之間的相互作用，以石墨烯量子點和AuNPs為感測單元，構建了用於多蛋白組分的高靈敏區分/識別感測系統，實現了nM級的蛋白質組份和同源細菌的區分識別，為蛋白質分析提供了新的技術平台。 4、 基於功能化石墨烯材料、雜多酸材料以及磁性納米材料與特定蛋白質的相互作用，建立了生物樣品中特定種類、類別蛋白質的吸附去除或分離純化過程，並對吸附機理進行了詳細闡述，可為新型蛋白質萃取分離體系的設計與開發提供理論指導。 5、 開發了疏水性碳基螢光探針的可控制備方法，並以其為探針實現特定細胞器的精準定位成像和pH可視化檢測；為細胞內蛋白組份的成像分析提供了新思路。