生化分析及生物传感-东篱科研大数据发现系统（DRDS）

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生化分析及生物传感

项目名称：生化分析及生物传感
项目类别：国家杰出青年科学基金
批准号：20925520
申请代码：B0509
项目来源：国家自然科学基金
研究期限：2010-01-01-2013-12-31

项目负责人：李根喜
负责人职称：教授
依托单位：上海大学
批准年度：2009

中文摘要：

近五年主要在考察了多种蛋白质（酶）的电化学及界面行为的基础上，探讨了一些蛋白质与若干生物小分子、纳米材料，以及蛋白质－蛋白质之间的相互作用，得到了生物信号分子、配体、受体、表面活性剂、有机溶剂、中药活性成分与蛋白质构象、变性以及电子传递能力、氧化还原活性之间关系的许多研究结果，建立了一些蛋白质、重要生命活动小分子、肿瘤细胞、活细胞蛋白、以及细胞凋亡过程、离子通道行为等电化学分析检测方法，并获取了许多相关生命活动有价值的信息。同时，使用各类材料，构建了多种蛋白膜界面，研制了二十余个新型一氧化氮、过氧化氢、葡萄糖、次黄嘌呤、胆碱传感器，并利用纳米材料的特有性质，提出了几种基于蛋白质直接电化学和纳米颗粒大小、修饰以及光、磁性质的新型生物传感器。近五年以第一或通讯作者发表SCI论文77篇，他引784次，并且为Encyclopedia of Sensors等书籍撰写了章节。

中文主题词：生化分析；生物传感；电化学分析；蛋白质电化学；

英文摘要：

Bio-analysis；Biosensor；Electro-analysis；Protein Electrochemistry；

英文主题词： Bio-analysis；Biosensor；Electro-analysis；Protein Electrochemistry；

结论摘要：

本项目在生化分析及生物传感方面开展工作，主要采用电化学方法，辅以光谱等其他分析手段，并借助纳米生物学等领域的新技术，通过与已有的或同期采用其他方法和技术获得的研究结果互为比较和补充，建立细胞及关键蛋白质检测的新方法，获得生命活动的新信息。四年来，在该基金项目的支持下，项目负责人取得了如下学术成绩（1）实现了多种生物样本的监测，为临床应用提供了灵敏、快速、高效检测的新技术和新方法，主要包括，建立了两种灵敏快速用于检测肿瘤细胞特异的表达标记物和细胞表面多糖的电化学方法，分别实现了乳腺癌细胞特异性准确检测，以及特定靶细胞的检测；构建的几种生物传感器则分别实现了血清样本中吲哚胺2，3-双加氧酶、磷酸化激酶、CD147的监测，MDM2蛋白在非小细胞肺癌不同进展阶段组织活检样本中的定量分析，以及胎盘中皮动蛋白随孕期动态变化的实时检测。（2）建立了多种具有创新性的电化学研究体系。一是在电极表面构建模拟人端粒的DNA序列，研究了端粒蛋白引起端粒DNA弯折的行为；二是模拟研究了体内钛(Ti)（Ⅳ）的转运，提出体内钛的转运很可能基于Ti(IV)-转铁蛋白还原成Ti(III)-转铁蛋白形式的学术思想；三是使用小分子与DNA之间的相互作用构建了新型的蛋白质电化学检测体系，并在Argonaute2蛋白RNA核酸内切酶活性、叶酸受体、乳腺癌细胞等蛋白和细胞的检测方面加以验证；四是基于多肽与信标分子的偶联提出了一种通用蛋白质电化学分析方法，并且用于肿瘤坏死因子α(TNFα)、淀粉样肽β可溶寡聚体、以及血癌细胞分泌活动的检测。（3）将多种纳米材料应用于新型生物传感器的设计和研究，使传感器检测范围拓宽，灵敏度提高，响应时间缩短，比如，基于金纳米颗粒和银纳米颗粒的聚集特性，分别设计了不同的传感器，应用于嘌呤核苷酸磷酸化酶、甲基化酶的活性检测；使用缺刻内切酶以及金纳米颗粒研制了高灵敏度和高特异性钾离子适体传感器；基于目标分子引发等温指数降解反应以及金纳米颗粒提出了核酸检测新方法；基于若干纳米材料和酶联电化学催化构建了蛋白质磷酸化、去磷酸化以及生物素化传感器，这些生物传感器无需使用探针，而且具有良好的检测灵敏度和检测范围，为生物医学研究和临床应用打下了很好的基础。四年来发表标注基金资助的SCI论文50篇，其中影响因子大于5的23篇；培养博士后1名、博士生6名、研究生15名

成果综合统计