電化學發光成像分析儀的研製

《電化學發光成像分析儀的研製》是依託陝西師範大學，由張成孝擔任項目負責人的專項基金項目。

基本介紹

• 中文名：電化學發光成像分析儀的研製
• 項目類別：專項基金項目
• 項目負責人：張成孝
• 依託單位：陝西師範大學

項目摘要

電化學發光分析法是一種極高靈敏度的分析方法，但是, 基於電化學發光陣列感測器高靈敏度的商品化分析儀器尚未見到。本項目在我們多年電化學陣列感測器和電化學發光分析方法研究的基礎上，提出研製快速高靈敏度電化學發光成像分析儀的課題。本項目擬研究電化學發光陣列生物感測器的製作新方法和新工藝；研製一套多功能高靈敏電化學發光成像分析儀器樣機；研究高發光效率和良好生物親合性的電化學發光探針；建立多組分腫瘤標示物和病菌等生物活性物質的快速檢測新方法；解決多組分檢測陣列感測器的交叉干擾、消除感測器之間電信號和光信號的干擾、高性能光電同步控制、微弱信號檢測與分析等關鍵科學問題；研究電化學發光電極表面光譜信息採集和成像信息的同步、高通量和連續檢測等技術和部件。該研究項目的完成將為生命科學研究、臨床檢測和病理研究等提供先進的技術手段，將極大地促進電化學發光分析法、光學成像技術以及生命科學研究的發展。

結題摘要

電化學發光成像分析法不僅能提供常規儀器基於單電極上發光強度的定量信息，而且能提供多電極上檢測物形貌等方面的定性信息。本項目開展了一系列基於生物識別分子與目標分子相互作用為基礎的電化學發光生物感測器關鍵部件和多功能高靈敏電化學發光成像分析儀樣機的創新性研究，完成了預定的研究目標，取得了一系列創新性研究成果。在生物感測器關鍵部件研究方面，研製了磁性多肽富集分離和信號脂質體多肽信號放大的超高靈敏度檢測肌鈣蛋白的電化學發光感測器、基於電化學發光淬滅和金納米信號放大的高靈敏檢測前列腺特異性抗原的電化學發光感測器、抗體凝集素雙探針檢測前列腺癌細胞和前列腺特定抗原的電化學發光感測器、基於抗菌肽為分子識別物質檢測大腸桿菌的電化學發光生物感測器、電化學發光適體探針纏繞在單臂碳納米管檢測腺苷的電化學發光適體感測器、無標記超級夾心法高靈敏度檢測愛滋病毒基因電化學發光感測器等。在陣列感測器研究方面，研製了檢測溶菌酶的無標記伏安陣列適體感測器、基於選擇性切割多肽和特定單鏈DNA鏈檢測前列腺特定抗原和博來黴素的高靈敏度分子邏輯門陣列生物感測器、以凝集素為分子識別物質套用於甲胎蛋白糖鏈分型的陣列生物感測器等。在電化學功能納米材料研究方面，合成了納米導電聚合物電化學發光探針，並構建了檢測凝血酶的電化學發光生物感測器，建立了化學還原法從氧化石墨烯合成電化學活性物質亞甲藍吸附還原石墨烯納米材料的新方法和層層組裝新方法；建立了天然薄片石墨亞甲藍液相剝離製備還原石墨烯納米材料的新方法。還研究了π堆積亞甲基芴寡聚物、蒽類衍生物、聯吡啶-氟硼二氮雜茚等有機物的電化學和電化學發光性質。在多功能高靈敏電化學發光成像分析儀樣機研究方面，設計並完成了具有大面積電化學發光陣列感測器的高靈敏度光強度檢測系統和微區多信息高靈敏度成像檢測系統，實現了電極系統移動的自動控制，達到了儀器預期的性能指標。研究成果將為臨床檢測生物標示物提供新器件和新方法，為生命科學研究、臨床檢測和病理研究等提供先進的技術手段，將極大地促進電化學發光分析法、光學成像技術以及生命科學研究的發展。已在SCI源刊上發表研究論文16篇，其中JACS 3篇，Anal Chem 2篇，Nano Research1篇，獲國家專利1個，獲省級科學科技二等獎1項。