基于功能化纳米介孔材料的环境雌激素生物传感器的研制

设计制作简单快速、高灵敏、多通道的环境雌激素生物传感器具有重要的科学意义。本研究采用吸附金属离子后的纳米介孔材料作为标记物，利用金属的氧化信号构建高灵敏度的夹心型免疫传感器。拟制备纳米介孔材料并进行功能化，提高对金属离子的吸附能力，用于传感器研制以增大响应信号；用纳米介孔材料修饰电极，增大电极的有效面积，提高传感器的灵敏度。用吸附单一金属离子后的纳米介孔材料直接或通过戊二醛连接二抗，利用一抗-抗原-二抗的特异性结合构建夹心型免疫传感器；用分别吸附不同金属离子后的纳米介孔材料固定不同雌激素的二抗，混合后作为标记物，以此研制多通道夹心型免疫传感器；用纳米介孔材料直接修饰电极，制作更为简单的环境雌激素生物传感器。该研究有利于环境雌激素检测技术向着灵敏、特异、同时检测的方向发展，对人类的健康发展具有实际意义。

环境雌激素在自然界中广泛存在，其对人类健康，有着不可估量的影响。当它进入机体后，具有干扰体内正常内分泌物质的合成、释放、运输、结合、代谢等过程，激活或抑制内分泌系统的功能，从而破坏维持机体稳定性。因此，实现对环境雌激素的快速灵敏检测至关重要。本项目合成了一系列功能化介孔纳米材料，并对材料进行改进，如对金属离子的吸附等，利用改进后的材料进行环境雌激素免疫传感器的构建。课题组成员分别合成了氨基化四氧化三铁，SBA-15，多元金属合金，半导体量子点等构建了一系列电化学、电致化学发光、光致电化学以及荧光传感器，实现了对己烯雌酚、雌二醇、玉米赤霉烯酮、沙丁胺醇、甲基对硫磷等快速灵敏检测。本项目对于构建的免疫传感器进行了系统的研究，包括介孔材料与生物酶的相互作用机理、电化学传感性能，对待测物的分子识别性能及传感响应机理等。截止目前，已在Biosensors and Bioelectronics， Electrochimica Acta 等学术期刊发表SCI论文37篇，授权8项国家发明专利。本项目对检测对象进行了扩展研究，如真菌毒素等。该项目的研究对人体健康、环境雌激素的检测与分析具有重要的意义。