唐点平教授科研工作

工作一:

在传统免疫分析中,目标分析物的检测通常需要多步分离和多步清洗过程,故整个过程比较繁琐和耗时。为了解决此问题,本研究团队就成功的构建了一种一步免疫分析模式实现对赤潮毒素中-裸藻毒素高灵敏、快速的检测。该方法首先合成一种磁性多孔NiCo2O4纳米颗粒,并在其表面共价交联上单克隆裸藻毒素抗体,调节溶液的pH(高于抗体的等电点)使其带有负电荷,然后将聚乙烯亚胺(PEI)修饰聚苯乙烯微球(带正电荷)当作假半抗原,利用正电荷聚苯乙烯微球与负电荷抗体之间作用将葡萄糖分子装在多孔中, 结合目标分析物、半抗原(聚苯乙烯微球)与抗体之间竞争-替代反应对硅孔中电活性物质有效控制释放,构建一种新型竞争型免疫分析新模式,实现血糖仪对赤潮毒素的快速检测,检测灵敏度为0.1 ng/mL与传统的固相免疫分析模式相比,该方法不需要样品的分离和清洗,可直接实现样品在复杂体系目标分析物灵敏、快速的检测。其相关研究工作发表在Chem. Commun., 2014, 50, 6256

工作二:

由于均相免疫分析具有不需抗原或抗体的分离和多步清洗,能实现对目标分析物在复杂体系的分析与检测。本课题组将目标分析激发的竞争-替代反应与高效的均相免疫分析模式相结合,成功构建一种快速、高灵敏血糖仪检测免疫分析新方法,实现对食品中黄曲毒霉素的一步检测。该方法将黄曲毒霉素抗体(-)固定在纳米金颗粒表面,利用聚乙烯亚胺(PEI)修饰的多孔硅(+)作为假抗原,通过相反电荷吸附技术将葡糖糖分子封堵在多孔硅里面,在目标分析物-裸藻毒素存在下,由于抗体与裸藻毒素的亲和力远远大于与聚乙烯亚胺(PEI)修饰的多孔硅的亲和力,将纳米金标记的抗体从多孔硅表面替代置换下来,硅孔于是被打开,包囊在硅孔里面的葡糖糖就释放出来,利用血糖仪实现对释放出来的葡糖糖的检测,其检测下线为5 ng/kg (5 ppt), 其相关研究工作发表在Anal. Chem., 2014, 86, 11451

工作三:

我们把氨基糖苷与氨基功能化的DNA链通过碳二亚胺催化作用负载在羧基功能化的磁性粒表面,制成具有特异性识别目标物的功能化磁粒子。通过刀豆蛋白与葡萄糖胺之间相互作用,引诱DNA三联体的形成,利用交联体中新形成的单链DNA诱导滚环放大,实现对刀豆蛋白的高灵敏电化学检测。该方法将邻位交联反应与滚环放大技术相结合,利用磁性纳米标记的生物分子与外加磁场的相互作用,实现对食品中刀豆蛋白的快速检测,其检测限为1.5 pM相关工作发表在Anal. Chem., 2014, 86, 7773

工作四:

通过葡萄糖氧化酶催化产生H2O2Fe(II)的催化氧化产生Fe(III), 利用Fe(III)与方酸相互作用形成颜色变化来检测血清中PSA。该方法与传统酶联免疫分析方法相比,无需TMB参与,显色过程不需酸的终止,可实现对目标分析物高灵敏、高选择检测,其检测限为0.5 pg/mL PSA (低于Abcom PSA ELISA kit: 8 pg/mL)相关工作发表在Anal. Chem., 2014, 86, 5061

工作五:

通过HRP和纳米金标记信标抗体,利用HRP来诱导酪胺信号放大,同时伴随着HRP催化4-氯萘酚的沉积,通过产生的不溶产物实现对血清中肿瘤标志物-癌胚抗原的电化学交联阻抗检测。与传统的酶标或纳米标记相比,Tyramine –HRP串联体作为信号放大策略能够呈现出高的灵敏度和低的检测限,其检测限可达0.38 pg/mL相关工作发表在Anal. Chem., 2014, 86, 8352

 

工作六:

在传统酶联免疫分析中,目标分析物的检测通常需要控制环境,pH和温度等条件,故整个过程比较复杂。为了解决此问题,本研究团队就成功的构建了一种简单的比色免疫分析模式实现对赤潮毒素中-裸藻毒素高灵敏、快速的检测。该方法通过二抗上负载的葡萄糖氧化酶来催化葡萄糖,产生的过氧化氢能够把亚硫酸根氧化为硫酸根,从而使银离子能够释放到溶液中,把TMB氧化使溶液显蓝色。通过不同浓度的葡萄糖氧化酶产生不同浓度的过氧化氢导致TMB的显色梯度,从而达到对赤潮毒素中-裸藻毒素究的检测,检测灵敏度为0.1 ng/kg。其相关研究工作发表在J. Agric. Food Chem., 2015, 63, 1982

工作七:

光电化学分析是在电分析化学基础发展起来的一种新型检测手段,因其高灵敏的特性近年来受到极大关注。光电化学分析的核心问题是利用半导体纳米材料实现光电转换,但是目前使用的材料如二氧化钛、硫化铬等存在易损伤生物分子、易光腐蚀、环境不友好等瓶颈问题亟待解决。为此,本课题组在工作中将非金属层状半导体氮化碳纳米片(C3N4 Ns)构建成为一种新型的光电转换探针,并耦合纳米的局域表面等离子效应 (LSPR),成功实现对多聚核苷酸激酶(PNK, 一种调控核酸损伤与修复的重要物质基础)的灵敏检测。该方法首先通过热聚合法和超声剥离法制备C3N4 Ns, 再通过原位还原的方法将纳米金颗粒负载在其表面,构成纳米金/氮化碳复合材料。实验表明,纳米金的LSPR效应能够使C3N4 Ns的光电转换效率增强近100%。在此基础上,我们通过引入一种分子信标介导的目标识别和等温信号放大策略实现了对PNK的光电化学检测。由于LSPR增强光电化学策略和核酸放大策略的结合使用,该方法具备超灵敏检测的性能,对PNK的检测限可达1.0 mU/mL。并且,与传统半导体相比,纳米金/氮化碳复合光电探针具有低氧化性、可见光激发、低生物毒性和高光电转换探针等诸多优点,有望在光电化学分析领域得到进一步的应用。相关工作发表在ACS Appl. Mater. Interfaces, 2015, 7, 8330

 


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