林振宇研究员科研工作

工作一  基于HRCA的高灵敏电致化学发光传感器的研究与应用

结合超支化滚环扩增 (HRCA) 技术的高放大效率和电致化学发光(ECL)的高灵敏度的特点,构建了一系列的超灵敏的电致化学发光生物传感器用于检测食品中的污染物赭曲霉毒素A(OTA)以及疾病标记物凝血酶等生物活性物质。相关工作发表在Biosensors Bioelectronics, 2015,63:166-171Biosensors Bioelectronics, 2015,70,268-274

.基于HRCAECL传感器检测OTA原理图

 

工作二:均相免电极修饰的DNA电化学传感器的研究与应用

DNA甲基化畸变程度和甲基转移酶活性的检测有利于相关疾病的早期诊断。基于负电荷修饰的ITO电极与带有负电荷的DNA链间的静电排斥作用,以亚甲基蓝为标记物,设计了一个可应用于DNA甲基化检测的电化学生物传感器。在一条长度为31-mer DNA链(eMB)的3’末端倒数第二个T碱基标记上亚甲基蓝。eMB链含有5-G-A-T-C-3’序列,它能够被Dam甲基转移酶和酶Dpn I特异性地识别。当溶液中存在Dam甲基转移酶时,它能够识别特定的5-G-A-T-C-3’序列,从而形成5-G-Am-T-C-3’的结构。酶Dpn I 能够识别此位点,并将甲基化后的eMB链裂解成两部分,释放出修饰有亚甲基蓝的短链DNA,由于此DNA链较短,所受到的静电斥力也较小,所检测到的DPV信号较强。据此可以对Dam甲基转移酶的活性进行定量检测。该方法所测得的Dam甲基转移酶的线性范围是0.5~50 U/mL,检测限为0.18 U/mL(S/N=3)。相关工作发表在Analytical Chemistry, 2014, 86 (7),35633567.

免电极修饰的甲基转移酶活性及其抑制剂筛选的电化学传感器示意图

 

 

工作三 基于点击化学的荧光传感器的开发与应用

 

丙炔氟草胺,是一种广泛应用于大豆、花生的除草剂,但是过多的丙炔氟草胺残留于土壤或农作物中会引起副作用,并且对环境也造成很大的威胁。美国、加拿大的一些相关部门规定丙炔氟草胺的最大残留量不能超过0.02 ppm。我们根据丙炔氟草胺带有端炔基等特点设计了一种点击化学反应高灵敏检测丙炔氟草胺的荧光传感器。Cu(II),被抗坏血酸钠还原成Cu(I),催化丙炔氟草胺与叠氮香豆素反应生成1,2,3-*五元环化合物,由于整个化合物的共轭与刚性结构均增大了,体系的荧光强度。丙炔氟草胺的浓度在0.25 μg/L 6g/L 范围内,荧光强度与空白溶液的荧光强度的比值(F/F0)与丙炔氟草胺的浓度具有较好的线性,检测限为0.18 μg/L。该方法被应用于苹果皮、草莓、水样等样品中丙炔氟草胺残留的检测,得到了较好的回收率。相关工作发表在Food Chemistry, 2014,162,242-246.

 

 

工作四 构建了一种点击化学反应的检测焦磷酸酶的荧光传感器,焦磷酸与Cu(II)形成络合物,抗坏血酸钠不能够还原络合的Cu(II)Cu(I)作为催化剂,从而无法催化叠氮香豆素和丙炔醇之间的1,3-偶极环加成反应,从而体系的荧光强度很低;但是在体系中同时加入焦磷酸酶的情况下,焦磷酸酶能够水解焦磷酸抑制Cu(II)络合物的形成,点击化学反应能够继续发生,体系的荧光强度大幅争强且荧光强度与加入的焦磷酸酶的量存在线性关系。该传感器成功地应用于焦磷酸酶抑制剂氟化钠的检测,该传感器具有操作简单、成本低、灵敏度高、特异性好等优点。相关工作见Analytical Chemistry2015, 87, 816820。该方法已经申请发明专利,专利申请号:201410547685.1

基于点击化学的焦磷酸酶的荧光传感器示意图

 

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