[01849034]纳米材料在光电分析中的应用研究

生物体内活性物质的分析与检测,对获取生命过程中的化学与生物信息、了解生物分子的结构与功能之间的关系、阐释生命活动的机理以及疾病的诊断都具有重要意义。而常用的探针标记技术,尤其以DNA为识别分子,需要共价标记和固定化,存在探针固定化效率低、固定化后探针活性降低、标记和固定化成本高等问题。纳米材料具有独特的光、电和化学性质,以及比表面积大、表面反应活性高、催化效率高、吸附能力强等优点,特别适用于敏感分子的固定、待测物质的富集和浓缩、信号的检测和放大,在生物分子的超灵敏度检测领域具有重要的应用价值。目前结合功能化纳米材料和电化学或电化学发光传感,构建纳米材料作为标记物的电化学及电化学发光传感方法已经应用于生物分析,但是以此为基础,进一步提出基于纳米材料实现光电信号的放大,以提高电化学发光灵敏度的新方法、策略和思路还是很少。 本项目设计合成了二氧化硅纳米粒子、碳量子点、二氧化钛纳米粒子、氧化锆纳米线、聚鲁米诺纳米线等具有不同功能的纳米材料,并基于这些合成的纳米材料及商品化的碳纳米管实现了微纳米尺度空间生物化学信息的传感及光电信号的放大,建立了在微纳米尺度空间,高灵敏度量测生物化学信息的光电检测方法,并将其应用于生物分析及文物分析。 本项目创新点在于 （1）利用功能纳米材料空间传感单元和生物分子的空间匹配,实现微纳尺度空间生物分子空间构象的准确量测传感。 （2）为了有效实现信号放大,提出对纳米材料的结构和功能设计控制,可以有效调控光、电反应,为提供灵敏度奠定基础。 本项目所设计的技术路线得到同行的认可,发表的学术论文多次被同行引用,取得了较好的社会效益。