获奖项目简介
2022年CAIA奖二等奖:基于贵金属纳米材料的单一/阵列比色传感器的设计与应用
完成单位:首都师范大学化学系
完成人:陈郑博、张驰、李亚楠、李思群、李晶晶、谭路路、李欣
成果简介:本项目主要利用贵金属(Au、Ag)和核壳型Au@Ag纳米材料的催化和光学性能,设计了一系列基于“锁钥模式”特异性识别的单一目标物比色传感器,以及模拟哺乳动物嗅觉/味觉的非特异性高通量识别多种目标物的比色阵列传感器。单一比色传感器方面主要发展了(1)基于金汞齐合金催化比色信号放大高灵敏检测Hg2+;(2)基于不同链长的适配体包裹的纳米金生长比色检测Hg2+;(3)Y型DNA双链结构触发的金纳米粒子二聚体在暗场显微镜下超灵敏比色检测核酸;(4)基于纳米金“聚集-反聚集”暗场显微镜下比色信号放大检测Ag+。比色阵列传感器主要发展了;(1)基于两种形貌的核壳材料Au@Ag的比色阵列传感器识别多种含氧阴离子;(2)黄酮与金属离子之间不同亲和力引起的乙酰胆碱酯酶的有效活化从而对黄酮类物质进行比色区分;(3)基于金纳米粒子聚集的电子舌比色阵列传感器对金属离子的识别和定量;(4)以三种硫醇为受体的重金属离子比色阵列传感器;(5)基于DNA催化活性金纳米粒子复合物的比色多维传感器阵列识别多种蛋白质。
创新点及科学价值: 基于贵金属的单一比色肉眼检测,以及模拟哺乳动物的嗅觉/味觉设计比色单/多通道阵列传感器识别和定量检测多种目标物,这些对疾病的早期检测、诊断及预后治疗,以及环境监测和治理具有重要的指导意义。
社会经济效益:以上的科研实验都应用于复杂样品并测试其真实样品中的复杂成分对其目标物检测的干扰性,如金属离子检测成功应用于河水样品检测,蛋白质、氨基酸、抗氧化剂等应用于人血清/尿液样品检测,并取得了满意的效果。
应用前景:环境监测、食品检测、疾病的早期检测