【摘 要】
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建立化学信号分子高选择性、高灵敏度和高时空分辨获取的新原理和新方法在分析化学和生命科学的研究中具有极其重要的意义。信号分子是在细胞间和细胞内传递信息的物质。这些信号分子不仅包括神经递质,还包括氨基酸、糖类、核苷酸、多肽以及气体分子等。然而,许多信号分子的电化学响应很小,这不仅影响电化学分析的灵敏度和选择性,而且对电极的的微型化提出了更大挑战,因为电极阻抗与其尺寸呈反比例关系。因此,在细胞和活体层次
【出 处】
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中国化学会第十四届全国电分析化学学术会议会议论文集（第二分册）
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建立化学信号分子高选择性、高灵敏度和高时空分辨获取的新原理和新方法在分析化学和生命科学的研究中具有极其重要的意义。信号分子是在细胞间和细胞内传递信息的物质。这些信号分子不仅包括神经递质,还包括氨基酸、糖类、核苷酸、多肽以及气体分子等。然而,许多信号分子的电化学响应很小,这不仅影响电化学分析的灵敏度和选择性,而且对电极的的微型化提出了更大挑战,因为电极阻抗与其尺寸呈反比例关系。因此,在细胞和活体层次,建立信号分子高选择性、高灵敏度和高时空分辨的电化学分析新方法,是研究其在重要生理和病理过程中分子机制的先决条件。传统电化学分析大多采用选择性识别基团和微纳结构材料设计传感界面,提高其选择性和灵敏度。而生物系统通常采用高选择性的多重弱相互作用（如:氢键、亲疏水效应、金属配位以及范德华力等）来解决生物分子间相互作用的问题。针对如何提高电化学检测信号分子的选择性和灵敏度问题,我们率先提出了电极界面弱相互作用仿生生物分子识别的新策略。通过识别-介导-功能的模块化聚合物构建思路,设计合成了新型刺激响应性聚合物。通过共聚物不同单元之间的协同作用,不仅高效地识别信号分子,而且将分子识别过程转化为聚合物构象和电极界面宏观性质的转变,显著提高了检测灵敏度1-2。基于上述新方法的建立和活体在线分析平台的构筑,首次成功实现了阿尔茨海默病模型鼠鼠脑中唾液酸的高选择性和高灵敏度电化学分析。通过界面弱相互作用,也发展了一系列针对重要信号分子如羟基自由基、葡萄糖、核苷酸的高选择、高灵敏、时空分辨的超微电极电化学分析方法,并利用发展的方法探索在单细胞研究中应用。
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