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东南大学张袁健教授课题组在竞争机制驱动的电致化学发光生物传感方面取得重要研究进展
发布时间: 2018-03-12                    访问次数: 114

日前,东南大学化学化工学院、江苏省富碳材料器件工程实验室张袁健教授课题组在竞争机制驱动的电致化学发光生物传感方面取得重要研究进展。研究成果于近日发表在国际顶级期刊《美国化学会志》(J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 2801, 2016年影响因子13.858)杂志上,文章的第一作者是东南大学博士研究生吕燕芹,张袁健教授为通讯作者。

探索构建新型生物传感器应用于重要生物标志物的高灵敏检测,实现疾病的早期诊断、治疗和管理,一直是世界范围研究的热点。为此,张袁健教授课题组(http://YZhang.group)开发了一种基于类酶催化反应和空间位阻两种竞争机制的仿生电致化学发光生物传感器,并应用于DNA氧化损伤生物标志物8-羟基脱氧鸟苷的检测。

数十亿年的自然选择已经发展出高效的体内信号转导,而这种信号传导常常受一系列多重竞争机制的支配。例如,葡萄糖的催化代谢不仅受磷酸化酶b激活剂的调节,而且受其他抑制剂分子的作用。向大自然学习,发展多机制驱动的信号转导系统将为进一步提高传感器的性能提供新思路。为此,我们通过将hemin/G-四链体复合物组装到氮化碳纳米片表面,把仿生类酶催化反应和空间位阻两种竞争机整合到一个电化学发光传感界面,并将该双机制驱动的生物传感器应用于8-羟基脱氧鸟苷的检测。发现这两种竞争机制的检测浓度的动态范围可以被集成到单一的传感界面,从而简化现有的生物传感器的制造和操作。此外,由于这两种机制之间的微妙竞争,与单机制驱动的生物传感器相比检测灵敏度得到显著提高。

(原图出处:J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 2801)

另悉,近日,鉴于张袁健教授课题组在二维氮化碳结构调控及其分析传感应用领域的国际影响力,受邀在英国皇家化学会Chemical Society Reviews(2016年影响因子38.618)以“Molecular Engineering of Polymeric Carbon Nitride: Advancing Applications from Photocatalysis to Biosensing and More”为题撰写综述论文,评论氮化碳分子设计及其在生物传感领域的最新研究进展。该论文的第一、二作者是东南大学博士研究生周志新和张玉叶,张袁健教授为通讯作者。

以上研究工作得到国家自然科学基金委、江苏省双创团队、江苏省科技厅等基金的大力资助。

江苏省富碳材料器件工程实验室2016年由江苏省发改委批准建立,由东南大学统筹管理,依托东南大学化学化工学院和分析测试中心的科研硬件条件进行运行;实验室拥有一批以东南大学化学化工学院师生为主的、年富力强、富有朝气和团队精神的研究人员。该实验室以富碳等能源材料的宏量制备及其器件应用为目标,开展功能型有机/无机杂化等富碳材料的合成、界面修饰与光电调控改性等方面的研究工作,实现其在新能源、有机污染物的光催化降解、大气污染物的快速检测与毒性机制研究和生物传感等领域的应用。(化学化工学院)


(责任编辑:吴婵  审核:江雪华)