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利用共轭聚合物的光采集与电子/能量传递作用实现化学及生物传感中的信号倍增效应,可以有效地提高传感检测的灵敏度。将共轭聚合物的信号倍增效应与微阵列分析方式相结合必然会得到高通量的灵敏检测体系。共轭聚合物微阵列是集共轭聚合物的信号倍增效应与微阵列的高通量特点于一体的新型传感体系,通过深入研究并优化这些体系的传感应用,有可能建立一个具有广泛应用价值的化学及生物传感平台。基于以上考虑,本工作围绕共轭聚合物微阵列的设计、构建及其传感应用领域开展了以下三方面的工作:
(1)设计、合成了末端修饰氨基的聚芴衍生物,利用氨基与基片表面的环氧基之间的化学键合,成功的将聚芴衍生物固定于基片表面,制备聚芴薄膜及聚芴微阵列。传感实验结果表明,聚芴薄膜与微阵列均对铜离子(Ⅱ)表现出良好的选择性。
(2)设计、合成了适用于商业化微阵列扫描仪的水溶性聚芴衍生物PFDPN-B,其结构单元包含吡咯并吡咯二酮基团。发展了一种简单的构建聚合物微阵列的方法--蛋白辅助的共轭聚合物微阵列制备方法。所构建的PFDPN-B微阵列成功用于2,4,6-三硝基苯酚(苦味酸)的快速灵敏检测。以EB作为指示信号,利用PFDPN-B微阵列还实现了对PCR扩增产物的检测。
(3)发展了一种基于阳离子共轭聚合物的肿瘤细胞的识别与检测方法。以HL60细胞特异结合的核酸适配子为模板进行PCR扩增,扩增过程中掺入荧光素基团,阳离子聚芴(PFP)与扩增产物的荧光素之间的荧光共振能转移(FRET)效率较高。而以其他细胞系非特异性结合的核酸适配子为模板,PFP与PCR产物之间的FRET效率较低。根据FRET信号的差异,实现了均相HL60细胞的灵敏识别与检测。在此基础上,利用蛋白辅助的方式构建了阳离子共轭聚合物PFP微阵列,探索了PFP微阵列对HL60细胞的选择性识别与检测。