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招生專欄
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日前,東南大學化學化工學院、江蘇省富碳材料器件工程實驗室張袁健教授課題組在競爭機制驅動的電致化學發光生物傳感方面取得重要研究進展。研究成果于近日發表在國際頂級期刊《美國化學會志》(J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 2801, 2016年影響因子13.858)雜志上,文章的第一作者是東南大學博士研究生呂燕芹,張袁健教授為通訊作者。

探索構建新型生物傳感器應用于重要生物標志物的高靈敏檢測,實現疾病的早期診斷、治療和管理,一直是世界范圍研究的熱點。為此,張袁健教授課題組(http://YZhang.group)開發了一種基于類酶催化反應和空間位阻兩種競爭機制的仿生電致化學發光生物傳感器,并應用于DNA氧化損傷生物標志物8-羥基脫氧鳥苷的檢測。

數十億年的自然選擇已經發展出高效的體內信號轉導,而這種信號傳導常常受一系列多重競爭機制的支配。例如,葡萄糖的催化代謝不僅受磷酸化酶b激活劑的調節,而且受其他抑制劑分子的作用。向大自然學習,發展多機制驅動的信號轉導系統將為進一步提高傳感器的性能提供新思路。為此,我們通過將hemin/G-四鏈體復合物組裝到氮化碳納米片表面,把仿生類酶催化反應和空間位阻兩種競爭機整合到一個電化學發光傳感界面,并將該雙機制驅動的生物傳感器應用于8-羥基脫氧鳥苷的檢測。發現這兩種競爭機制的檢測濃度的動態范圍可以被集成到單一的傳感界面,從而簡化現有的生物傳感器的制造和操作。此外,由于這兩種機制之間的微妙競爭,與單機制驅動的生物傳感器相比檢測靈敏度得到顯著提高。

(原圖出處:J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 2801)

另悉,近日,鑒于張袁健教授課題組在二維氮化碳結構調控及其分析傳感應用領域的國際影響力,受邀在英國皇家化學會Chemical Society Reviews(2016年影響因子38.618)以“Molecular Engineering of Polymeric Carbon Nitride: Advancing Applications from Photocatalysis to Biosensing and More”為題撰寫綜述論文,評論氮化碳分子設計及其在生物傳感領域的最新研究進展。該論文的第一、二作者是東南大學博士研究生周志新和張玉葉,張袁健教授為通訊作者。

以上研究工作得到國家自然科學基金委、中組部“青年千人計劃”、江蘇省雙創團隊、江蘇省科技廳等基金的大力資助。

江蘇省富碳材料器件工程實驗室2016年由江蘇省發改委批準建立,由東南大學統籌管理,依托東南大學化學化工學院和分析測試中心的科研硬件條件進行運行;實驗室擁有一批以東南大學化學化工學院師生為主的、年富力強、富有朝氣和團隊精神的研究人員。該實驗室以富碳等能源材料的宏量制備及其器件應用為目標,開展功能型有機/無機雜化等富碳材料的合成、界面修飾與光電調控改性等方面的研究工作,實現其在新能源、有機污染物的光催化降解、大氣污染物的快速檢測與毒性機制研究和生物傳感等領域的應用。(化學化工學院)

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