中文摘要：

开展双偏振极化干涉（DPI）分析方法的研究并用于蛋白质/适配子与金属离子相互作用的研究。重点在于发现生物分子反应前后构型的变化，研究构型的变化与生物分子功能的关系，寻找一般规律，分析产生的机理。通过上述方法的发展，研究金属离子与生物活性分子相互识别作用机理、作用方式及其生物功能，对于研究金属离子的生理作用以及疾病的预防和治疗，具有重要的意义。拟发展包括蛋白质/适配子在DPI传感片上的固定化技术，与金属离子相互作用的最佳条件的选择方法等,进行实验总体设计,研究生物活性分子与金属离子的相互识别、相互作用及其生物功能的DPI研究，并从实验结果进行理论分析，从而建立起DPI方法测定生物分子和金属离子相互作用的分析平台，发展金属离子的DPI生物传感方法。

结论摘要：

生物分子相互作用研究是生命科学和分析化学交叉领域的新课题。这一研究对于认识生物分子功能、药物作用机制及疾病产生根源具有重要意义。双偏振干涉分析方法是21世纪发展起来的用于实时、在线研究生物分子相互作用的有力工具。研究结果在Anal. Chem., Chem. Commun., Nanoscale, Biosens. Bioelectron., Sci. Rep.，ACS Appl. Mater. Inter等刊物发表标注基金号的SCI论文30 篇，其中IF>5的15篇；授权发明专利10项；国际、全国学术会议相关邀请报告9次；获国家自然科学二等奖（2015）和吉林省科学技术一等奖（2012）各1项；9名研究生获得博士学位。主要研究内容和重要结果有 1、发展了双偏振干涉（DPI）分析方法用于研究蛋白质/适配子与金属离子、药物分子的相互作用（1）设计了双重抗污染传感界面，有效地消除了传感片对蛋白质的非特异性吸附，并用于检测凝血酶。（2）发展了DPI芯片修饰新方法，既可以达到芯片的重复利用，又可以提高DPI测定的灵敏度。研究了胞嘧啶DNA与Ag+相互作用，并用于检测半胱氨酸。（3）利用DPI方法研究了多胸腺嘧啶DNA与Hg2+的相互作用，获得了动力学和热力学常数，Hg2+ 能引起多胸腺嘧啶DNA由单链变成发夹结构，并扦插其中。（4）用DPI方法研究了抗癌药物柯南因与多腺嘌呤DNA的相互作用，柯南因诱导单链DNA形成双链并扦插其中，同时获得了动力学和热力学常数。 2、基于生物分子与金属离子的相互作用发展生物传感新方法基于硫代胆碱和巯基十一酸与Cu2+的相互作用，发展了检测乙酰胆碱酯酶活性方法；基于酸性磷酸酶与Fe3+的相互作用，发展了检测酸性磷酸酶活性新方法； 基于荧光金纳米簇与焦磷酸根对金属Cu2+的竞争性相互作用，发展了实时、高灵敏检测焦磷酸酶活性的方法等。 3、构建以生物分子与金属离子相互作用为基础的逻辑门利用组氨酸（His）和半胱氨酸（Cys）与Cu2+的结合，构建“INHIBIT”和“OR”逻辑运算的多重逻辑门，并实现His和Cys的选择性检测；利用依诺沙星与镧系离子相互作用，设计了“AND”逻辑门；以BSA与金纳米簇相互作用为基础，构建“NAND”逻辑门。这些研究为深层次、多角度研究生物分子相互作用打下重要基础。