紫外-荧光双通道可视化分析新方法研究

It is of great importance in developing technically simple and quick analytical methods for the determination of physiologically important species in vivo, because they play key roles in many critical biological processes related to brain functions and dysfunctions. In this project, we plan to develop the colorimetric and fluorescent dual signal sensing assays for the determination of important bioactive molecules in brain with high sensitivity and specificity by using composite metal-organic frameworks. Moreover, the paper chip and microfluidic chip techniques are going to be combined with colorimetric and fluorescent dual signal sensing systems to realize on-site, rapid, simultaneous determination of important bioactive molecules. Thus, the combination of the developed method with microfluidic chip technology leads to real-time monitoring the dynamic changes of relative bioactive molecules in brain dysfunctions. These investigations will not only open an innovative way to the development of effective methods for colorimetric analysis in a simple and rapid fashion, but also broaden the applications of composite metal-organic framework for in vivo analysis.

脑内的各种生理和病理过程无不具有化学物质的参与，因此建立快速、简便、可用于检测脑中重要生理活性分子的分析方法对于了解脑活动的基本过程，脑疾病的发病机制及其治疗具有重要意义。本项目拟利用新型复合金属有机框架结构材料，建立高灵敏度、高选择性的紫外-荧光双通道可视化分析方法；并将其与试纸技术、微流控芯片技术相结合，实现针对脑中多种重要生物活性分子的快速、现场、同时分析，并将其应用于脑疾病中多种物质协同作用的分析。本项目的实施不仅为发展简单、快速的可视化分析方法提供新的思路和方法，也将进一步拓展复合金属有机框架结构材料在生物分析领域的新应用，为动态分析和监测脑疾病发病过程中化学物质的变化奠定了基础。

重要生理活性分子的光学分析研究对于理解和揭示脑活动的基本过程，脑疾病的发病机制具有重要的科学意义。本项目中，我们将紫外-比色分光光度法与荧光分析方法的优势相结合，建立了高灵敏、高选择性、高可靠性的紫外-荧光双通道分析新方法，为多种生理活性分子提供了可靠的分析平台: （1）通过调控金属配位作用，发展了基于金属有机配位聚合物纳米粒子的紫外-荧光双通道可视化分析新方法，实现了对多种疾病标记物的分析检测；（2）通过同时调控金属配位作用与弱相互作用，优化了金属有机配位聚合物纳米粒子荧光分析性能，为后续开发新型、快速、更加灵敏的紫外-荧光双通道可视化分析新方法并将其用于活体分析奠定了一定的基础；（3）此外，通过调控氧化还原作用，发展了基于二氧化锰纳米片的紫外-荧光双通道可视化分析新方法，实现了对鼠脑中乙酰胆碱脂酶的分析检测，并进一步利用乙酰胆碱酯酶作为生物标记物，成功开展了对大鼠有机磷农药中毒和治疗的相关研究。