用于早期诊断与药物筛选的电化学传感技术

地区:上海市 宝山区

关键词:安阳师范学院

成果类型:其它

成果领域:生物与新医药

成果编号:A2021061000002409

成果描述:

早期诊断是一种专门针对重大疾病早期患者的诊疗方法,其目的在于早发现早治疗,从而减轻患者痛苦和精神经济负担。生物标志物可用于疾病诊断、判断疾病分期、评价新药或新疗法的安全性及有效性。该项目开发了一系列用于重大疾病生物标志物检测和药物筛选的电化学传感技术。具体研究内容和意义如下:1.“电化学-化学”和“电化学-化学-化学”氧化还原循环体系的建立:碱性磷酸酶是酶标记信号放大技术中常用的酶,但酶催化产物在空气中很不稳定、电化学信号较弱、氧化后的产物容易钝化电极。该项目先后建立了“电化学-化学”和“电化学-化学-化学”两种氧化还原循环体系,解决了碱性磷酸酶在电化学信号放大中的问题,提高了酶的应用效率。2.癌症标志物的检测:某些microRNAs和糖蛋白可以作为癌症病人的生物标志物。该项目基于硼酸酯键作用和金属纳米粒子的信号放大技术,建立了用于microRNAs和糖蛋白检测的电化学传感器;基于金属纳米粒子比色法的原理开发了一系列电化学传感器,实现了“比色分析”到“电化学分析”理念的转变,拓展了金属纳米粒子在电化学分析中的应用范围。3.阿尔茨海默病生物标志物的检测:beta-淀粉样肽(β-amyloid,Aβ)是阿尔茨海默病的生物标志物之一。该项目首次报道了用于检测Aβ(1-42)单体和Aβ总含量的电化学技术,表明通过测定Aβ(1-42)的相对含量能够提高阿尔茨海默病早期诊断的准确性。该项目还研究了Aβ寡聚体与其受体(朊蛋白)相互作用的机制,发现朊蛋白中的多肽片段PrP(95-110)能够选择性键合Aβ寡聚体,进而利用电化学等手段建立了用于Aβ寡聚体检测的传感技术。4.蛋白酶抑制剂筛选技术的建立:抑制β-分泌酶活性能够从源头上阻止Aβ的产生。该项目建立了用于检测β-分泌酶活性的电化学传感技术,并将其用于从天然产物和药库分子中筛选新型的β-分泌酶抑制剂。同时,合成了一系列有机小分子,包括有机硒类化合物、联苯类化合物、萜类化合物等,采用该项目建立的技术研究了它们在抑制β-分泌酶活性方面的效果。5.石墨烯纳米复合材料的制备及其在生物小分子的电化学检测中的应用:生物小分子的检测在疾病诊断方面具有十分重要的意义。该项目在石墨烯复合功能材料的合成及其对生物小分子的电催化和传感应用方面开展了系列研究工作。该项目在国际期刊杂志上共发表SCI论文40余篇(SCI一区论文31篇),20篇主要论文被SCI他引583次,多次被Chemical reviews, Accounts of Chemical Research, Angewandte Chemie等国际顶级期刊杂志正面评价介绍。2篇论文被选作封面论文。授权国家发明专利1项。
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