基于上转换发光纳米材料和功能核酸的生物分析新技术

Lanthanide-based upconversion nanoparticles (UCNPs) have potential applications in bioanalysis and biosensing because of their high photo stability, narrow emission band width, deep light-penetration under NIR excitation and minimal photodamage to living tissues. However, the use of UCNPs in bioanalysis is still at its primary stage. In this project, we will design and develop highly sensitive and selective biosensing techniques based on the efficient fluorescence quenching of the UCNPs by our novel organic small molecular probe aggregates, and the molecular recognition properties and the conformational effects of the functional nucleic acids (such as nucleic acid aptamer and DNAzyme). The successful development of these new technologies will promote the practical applications of the UCNPs in biosensing and bioanalysis.

稀土上转换发光纳米材料不仅光稳定性强、发射带窄，而且采用的近红外连续激发光源穿透能力深、对生物组织无损伤，因此在生物分析、生物传感方面有着广阔的应用前景。然而目前上转换发光纳米材料在生物分析检测方面的应用还处在较初始阶段，存在相关传感器种类少、检测目标单一、灵敏度低等问题。因此，本项目拟以功能核酸(如核酸适配体、核酶等)独特的分子识别效应、构象变化效应等为基础，结合我们合成的新型有机小分子探针及其诱导集聚体对上转换发光纳米材料的高效猝灭特性，设计并研发具有高选择性和高灵敏度的生物分析、生物传感新技术，并将这些技术应用于实际生物样品分析，以推动上转换发光纳米材料在生物分析检测方面的应用。

稀土上转换发光纳米材料不仅光稳定性强、发射带窄，而且采用的近红外连续激发光源穿透能力深、对生物组织无损伤，因此在生物分析、生物传感方面有着广阔的应用前景。然而目前上转换发光纳米材料在生物分析检测方面的应用还处在较初始阶段，存在相关传感器种类少、检测目标单一、灵敏度低等问题。因此，本项目以功能核酸(如核酸适配体、核酶等)独特的分子识别效应、构象变化效应等为基础，结合我们合成的新型有机小分子探针及其诱导集聚体对上转换发光纳米材料的高效猝灭特性，设计并研发了具有高选择性和高灵敏度的生物分析、生物传感新技术，并将这些技术应用于实际生物样品分析。总结相关工作，发表SCI论文13篇，申请相关国家发明专利4项，已全部授权。