获奖项目简介
2024年分析测试科学奖一等奖:长余辉纳米探针的构建及生物医学分析应用
完成单位:江南大学
完成人:严秀平,赵旭,李娟,严丽霞,陈丽建,王蓓蓓,付玄,张宏教
成果简介:项目针对长余辉纳米材料应用于生物医学分析领域面临的可控制备困难、定量分析困难、功能化策略匮乏、特异性差、假阳性信号干扰等瓶颈问题,发展了小尺寸高性能长余辉纳米材料的可控制备方法,揭示其发光机制,为其生物传感和成像应用奠定了坚实基础。提出了以余辉稳定区为检测窗口和余辉自校准策略,解决了余辉信号随时间衰减、受仪器和检测条件干扰导致定量分析困难问题。结合多元识别机制和快速磁分离优势,实现了无需物质分离条件下复杂体系中痕量目标物的低背景、高灵敏检测。进一步发展了多重靶向和多元响应余辉激活策略,有效去除了组织自发荧光和假阳性信号干扰,显著提升了成像灵敏度和特异性,实现了活体层面的精准测量。在此基础上有机融合了刺激响应释药和激活型治疗模式构建智能诊疗探针,提升疗效的同时最大限度降低副作用,为活体水平精准诊疗提供了新策略和新方法。项目有关成果在Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Funct. Mater.、Chem. Sci.、Anal. Chem.、Chem. Eng. J.等本领域权威杂志上发表SCI论文36篇,申请发明专利14项,已授权9项。引领了相关研究方向,受到国内外同行的高度评价和广泛引用,并应邀在Acc. Chem. Res.上发表系统研究专题。有力推动了分析化学和生命科学的发展及其与材料科学之间的交叉和融合。
创新点及科学价值:项目紧密围绕PLNPs应用于生物医学分析领域的关键问题,发展了小尺寸高性能PLNPs的可控制备方法,揭示其发光机制,为其生物传感和成像应用奠定了坚实基础。在此基础上,率先提出了免原位激发长余辉分析检测策略,阐明了长余辉基生物分析概念。提出了以余辉稳定区为检测窗口和余辉自校准策略,解决了余辉信号随时间衰减、受仪器和检测条件干扰导致定量分析困难问题,推动了长余辉基生物分析应用。发展了多重靶向和多元响应余辉激活策略,有效避免了组织自发荧光和假阳性信号干扰,显著提升了成像灵敏度和特异性,为活体层面的精准测量提供了新策略和新方法。本项目研究成果丰富了PLNPs基探针的应用,有力推动了PLNPs在生物医学分析领域的应用和发展。