[00934542]可控自组装靶向纳米分析器件研究及应用

分析检测新技术是各领域研究的必要工具，在与生命、环境、信息、材料和化学等领域的科学交叉和发展中相互促进，发挥着越来越重要的作用。对复杂体系微痕量目标物靶向分离富集与检测一直被视为关键科学问题和研究热点。该项目围绕临床诊疗标志物分析、食品药品安全和环境有害物质监测等关键问题，展开对复杂体系微痕量目标物的靶向分离富集与检测纳米器件的深入研究，揭示了功能化纳米元件分子自组装规律和机制，展现了仿生分子靶向识别纳米器件在复杂体系微痕量待测物分析中的巨大潜力和广阔应用前景。 主要内容介绍如下： (一)基于分子印记技术的电化学传感研究： 1.研究发现石墨烯类、金属、金属氧化物纳米粒等相互掺杂与修饰技术，能够构建具有良好导电性和电催化的分子印记敏感膜用于电化学传感分析，创新发展与实现了分子印记技术(MIT)与电化学传感器(ECS)的互补结合，研究成果成功用于临床样本分析，为分子印记聚合物(MIPs)识别技术用于电化学传感研究提供新方向和新策略，为临床诊疗提供新手段。 2.首次建立磁控诱导自组装肌酸酐ECS。证实了磁控自组装技术可形成有序均匀的电化学分子印记膜结构，表明该技术是一种有效的自组装调控方式，为靶向电化学传感研究提供了新思路。 (二)纳米载体表面MIPs分离与富集元件研究： 1.研究发现以纳米硅胶为载体合成的MIPs分析元件，与传统本体聚合MIPs相比，具有比表面积大，吸附量高，有效避免模板渗漏干扰，吸附与解析动力学优良的优势，证实了结合计算机模拟辅助技术，能够大大缩短研究周期。在药品食品安全中的广泛应用表明纳米载体表面MIPs不仅是一种具有潜力的分离富集元件，而且是复杂体系样品前处理的创新技术。 2.研究发现了在功能化Fe₃O₄磁性纳米粒表面设计与自组装形成有序MIPs层的可控方法和规律，利用外加磁场定向控制，可实现目标分子从复杂体系中的快速捕获性富集，证明MIPs磁珠作为固相分散萃取剂结合HPLC技术，是一种广泛和有效的新型联合分析技术。 该项目自2009以来发表SCI收录论文近60篇，其中8篇代表性论文累计影响因子40.38，总被引517篇次，他引453篇次；多次被国际高水平学术期刊Chemical Reviews(IF 47.928)，Chemical Society Reviews(IF 38.618)，Nano Today(IF 17.476)，Nanoscale(IF 7.367)，TrAC-Trends in Analytical Chemistry(IF 8.442)，电化学和分析化学TOP期刊Biosensors and Bioelectronics(IF 7.78)及分析化学TOP期刊Analytical Chemistry(IF 6.32)等引用并评述。取得的系列研究成果获国家授权发明专利19项，其中2009-2015年期间获得授权发明专利12项。