纳微一氧化氮电化学传感器及其用于卵母细胞受精过程中一氧化氮的原位时空分析

In situ spatial and temporal analysis of free radicals in complex biological systems is one of the important direction of the current analytical chemistry. Nitric oxide plays a signaling molecule in regulation of many normal physiological processes, therefore it has great significance for in situ spatial and temporal detection of nitric oxide. This project is planned to measure nitric oxided in situ and in real time using the mouse oocyte fertilization process model for biological research. Plan to solve following bottleneck problems: Synthesis of targeted fluorescent probes for intracellular nitric oxide synthase (nNOS, eNOS and iNOS) and the spatial orientation biomarkers of the three proteins; design and fabrication of highly sensitive and selective nitric oxide utramicroelectrodes; in situ and in real time monitoring of nitric oxide from different sources in the cells. These in-depth knowledge of key issues and effective solution will not only promote progress of in situ spatial and temporal analysis of nitric oxide, but also help to promote the extension through the Nitric Oxide pathway in-depth understanding of the nature of life processes at the molecular level.It will have great impact to improve the capability of independent innovation in this area in China

复杂生物系统内活性自由基原位时空分析研究是当前分析化学研究的重要方向之一。一氧化氮自由基在诸多正常的生理过程中起着信号分子调节作用，因而对一氧化氮自由基的原位时空分析具有十分重要的意义。本项目拟以小鼠卵母细胞受精过程为生物研究模型，围绕一氧化氮自由基的原位时空分析开展方法学研究。拟解决的瓶颈问题有：细胞内一氧化氮合酶（nNOS，eNOS与iNOS）的靶向荧光探针的合成和三种蛋白的空间定位标记；高灵敏、选择性一氧化氮自由基超微电极的设计和制备；针对细胞内不同来源的一氧化氮自由基的原位时空分析等。对于这些关键性问题的深入认识和有效解决不仅将促进一氧化氮自由基原位时空分析研究的进展，也将有助于促进在分子水平上延循一氧化氮自由基途径深入认识生命过程本质，对提高我国在这一领域的自主创新能力，具有十分重要的意义。

复杂生物系统（包括活体细胞），分析对象中包含种类繁多、浓度随时空动态变化的多重干扰因素，进而对原位时空分析造成莫大的障碍。复杂生物系统内活性自由基原位时空分析研究是当前分析化学研究的重要方向之一。本项目主要研究了多种功能化微纳结构材料的构筑，一系列新型光学探针的设计与合成，多种电化学传感器，NO自由基原位时空定量分析的新平台的构建和简单有效的基于微流控芯片方法的在单一基底上图案化生长细胞的方法的开发等。对于这些关键性问题的深入认识和有效解决不仅将促进一氧化氮自由基原位时空分析研究的进展，也将有助于促进在分子水平上延循一氧化氮自由基途径深入认识生命过程本质。