基本信息
- 项目名称：
- 超痕量蛋白质检测方法的研究--基于分子仿生学原理的纳米金共振散射探针
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 作品研究基于分子仿生学原理的超痕量蛋白质定量检测用纳米金探针；以纳米金共振散射光谱特征分析为基础建立新型超痕量蛋白质检测方法（已获国家发明专利）并研发配套分析软件。研究各指标达到该领域世界前沿水平，已发表论文三篇。研究为新型蛋白检测方法在科学研究、临床诊断及食品安全等领域中实现超痕量蛋白质稳定、灵敏的分析开辟新思路，也提供必备的理论基础和经验支持。作品得到蒋大宗先生和哈佛联合研究中心专家的推荐。
- 详细介绍：
- 随着纳米技术领域的快速发展，基于纳米金光学特性的超微量生物分子信息分析技术成为生物医学等相关领域的新兴研究焦点。以纳米金为核心研制的各种用于科学研究、临床诊断、食品安全和环境质量监测的生物光谱学分析探针，在超微量分子识别、肿瘤早期诊断、食品安全快速检测、水质监测等方面发挥重要的作用，具有广阔的应用前景。 目前，市场上高端的商业化纳米金试剂的制备技术为IMI公司（美国）...(查看更多)
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 研究目的：制备基于分子仿生学原理的纳米金超痕量蛋白检测探针。建立新型蛋白检测方法，并研发配套分析软件。 基本思路：1、利用微波回流法制备表面活性氨基修饰的纳米金溶胶。2、研究纳米金同白蛋白间的微观作用机理，制备生物偶联物。3、模拟生物矿化过程实现偶联物选择性二次生长，特异增强检测目标信号，进而实现超痕量蛋白质的定量检测。4、配合超痕量蛋白检测方法，研发配套分析软件，进一步简化分析操作。
科学性、先进性及独特之处
- 科学性：创新地引入分子仿生原理模拟生物矿化过程，特异性增强纳米金生物偶联物共振散射信号，将生物信息转化为光谱信号，基于光谱分析建立超痕量蛋白检测新方法，构思合理可行。 先进性：优化氨基修饰纳米金制备工艺，成本仅为进口产品1/53。结合仿生学方法和光谱分析技术。检出限低至3nM，检测范围为3nM至24nM。 独特性：交叉综合分子仿生学、光谱学和纳米科学等领域理论技术。该检测方法已申请国家专利。
应用价值和现实意义
- 实际应用价值：基于本研究所得结论，可针对特定用途制备相应纳米金探针，配合分析软件，可实现超痕量蛋白的定量检测。新型蛋白质检测方法可应用于肿瘤早期诊断、混合蛋白体系快速在线分析等领域。 现实意义：本研究建立起一套新型超痕量蛋白质检测方法。为纳米金光学探针在分子信号识别、肿瘤早期诊断、生物芯片、环境监测等应用中实现对超痕量蛋白可控、稳定、特异、灵敏的分析开辟新思路，也提供必备的理论基础和经验支持。
学术论文摘要
- 本文研究基于分子仿生学原理的超痕量蛋白质检测纳米金探针及超痕量蛋白检测方法。以共振散射特征为基础建立高灵敏、高选择性痕量蛋白分子定量检测方法。 首先，利用树状体（PPIHA）结合微波回流法制备表面氨基修饰的纳米金微粒溶胶，并用傅里叶变换红外光谱法分析微粒表面氨基修饰程度。其次，以紫外-可见吸收光谱和共振散射光谱为手段，研究了氨基修饰的纳米金微粒与血清白蛋白表面特异性微...(查看更多)
获奖情况
- 1、研究成果已申请国家发明专利“一种超痕量蛋白质定量检测方法”（申请号：201110089936.2，第一作者为本科学生）； 2、研究成果以学生第一作者发表英文论文两篇，已分别投稿至Analytica Chimica Acta（SCI数据源期刊，影响因子：3.765,美国）及Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineer...(查看更多)
鉴定结果
- 首次将分子仿生学原理应用于生物分子定量分析，制备纳米金生物共振散射探针，应用于超痕量蛋白质定量检测。国内外未见超痕量纳米金共振散射光谱探针、蛋白质检测方法及配套光谱分析软件的研究报道。
参考文献
- 1、科技部国内外科技查新报告，编号：201136000Z08D073； 2、国家发明专利“一种超痕量蛋白质定量检测方法”，申请号：201110089936.2; 3、P. Raveendran, et al., Completely “Green” Synthesis and Stabilization of Metal Nanoparticles[J], J.Am.Chem.S...(查看更多)
同类课题研究水平概述
- 共振光散射（RLS）光谱法是由Pasternack研究组[1]于二十世纪九十年代提出的一种痕量检测方法，这种光谱检测方法具有好的选择性、高的灵敏度、仪器简单的特点，越来越来引起人们的关注和研究。RLS光谱法提出以来，其在DNA、蛋白质[3-6]等生物大分子的检测与分析因检测限高（纳克级）而获得广泛的应用前景。 根据共振光散射理论，纳米金在500-600nm之间存在与其...(查看更多)
