电化学纳米生物界面调控与分析

【作者】 刘洋； 张怡萌； 王竑烨； 施亚成；

【机构】 清华大学化学系；

【摘要】 电化学生物界面的构筑是发展高灵敏高选择生物传感器的关键。针对复杂体系中生物分子高灵敏高选择性检测的需求,通过电化学生物界面的构筑提高界面电子转移速率,建立高效的生物识别与信号转导是实现高灵敏高选择性的有效途径。功能纳米材料微观尺度上的物理效应,高效电子转移和信号放大特性为发展性能优异的生物传感技术提供了新的机遇。我们通过构筑三维结构电极界面、调控电化学活性位点和构建多位点生物分子界面识别,发展高效生物分析方法。构建了基于二维纳米材料组装的三维纳米结构电极界面,揭示其识别和信号转换机制,发展了翻译后修饰功能酶活高灵敏光电化学传感器。通过金属原子掺杂和空位调控,增加硫簇电化学活性位点,揭示原子水平硫簇缺陷结构和组成对其电化学发光的影响,显著提高电化学发光效率,拓展了硫簇材料在生物分子电化学分析中的应用。构建了多价识别电极界面,提高界面分子识别能力,实现细胞和外泌体及其表面蛋白的高灵敏分析。发展了多价识别的外泌体电化学生物分析新方法,实现外泌体及其表面特定蛋白的高灵敏分析。更多还原