本项目研究了对细胞代谢物具有特异性分子识别的一种新型卟啉微阵列传感器并阐明其传感机制。通过设计新型卟啉分子阵列,采用分子轨道理论,研究了卟啉微阵列与细胞微量代谢物分子间相互作用的光谱响应研究,分析微阵列与细胞微量代谢物分子相互作用关系。通过传感器光路设计、光学信号采集、传输系统构制及影响因素研究,结合卟啉传感元件具有特异性分子识别作用的'化学指纹图谱'信息,建立基于分子水平细胞卟啉传感的"代谢指纹图谱",并阐明活细胞不同生命周期无创、实时、多成分动态信息分子识别的传感机制。同时对卟啉传感器灵敏度、检测限、响应时间及影响因素等进行研究。例如对牛血清白蛋白,牛血红蛋白,卵清白蛋白等细胞代谢物检测线可达5μM,检测范围在5μM至25μM,响应时间为5min。在系统解决上述问题基础上,以内皮细胞,成骨细胞,滑膜细胞代谢液为检测对象,实现对不同细胞种类,不同细胞代谢周期的特异性识别检测,建立基于分子水平细胞检测的新型传感器及新方法。项目在学术上可促进对生物医学信号中隐含信息的提取与整合新方法及作用机制研究,在细胞诊断、基因药物筛选等方面具有广泛的应用前景.
英文主题词Porphyrin; Sensor array; Molecular recognition; Cellular metabolites; fingerprint spectrum