一、项目名称：功能材料联合DNA纳米技术用于疾病标志物检测的研究
二、提名者：重庆市教育委员会
三、提名等级：自然科学奖二等奖
四、项目简介
早期诊断再通过后期预防或临床治疗可显著降低心脑血管疾病、恶性肿瘤等疾病的发病率和死亡率。生物标志物体外检测可显著推动疾病早期诊断。该项目紧密围绕疾病早期生物标志物精准检测这一关键科学问题，从分子水平上及表面官能化途径发展新型电活性功能材料，提出核酸纳米技术增敏新策略。通过系统深入研究，揭示了功能材料、核酸纳米机器与界面生物传感之间的内在联系和构效关系，发展了一系列高灵敏电化学界面传感新技术。
（1）发展碳基內源电活性材料。项目揭示了碳基本征电化学氧化还原活性，建立了提高碳基內源电活性材料电化学性能的新策略，显著增强了电化学响应信号，补充了內源电活性材料库。据此建立电化学适体传感器，为结核分枝杆菌抗原检测探索了新方向。该类成果发表于Biomaterials（IF 13.8，五年平均影响因子（下同），SCI引用61次）、Small（IF 13.2，SCI引用56次）Biosens. Bioelectron. （IF 10.8，SCI引用53次）。成果被权威综述Chem. Rev.、Coord. Chem. Rev.、Trends Anal. Chem.等予以原图引用并重点评述。
（2）提出分子内自增强电致化学发光（ECL）新体系。发展了分子内兼具能量转移及共反应的新型发光材料，显著提高了ECL材料的发光效率，为ECL材料开辟了新方向，为超灵敏ECL传感器的开发奠定了基础。该成果发表在Anal. Chem.（IF 7.0，SCI引用93次）。德国科学院院士Luisa De Cola教授在Angew. Chem.上评论“自增强ECL策略兼具高效的电子转移速率和发光效率”。
（3）构建化学反应驱动的动态核酸纳米机器增敏的电化学检测新方法。首次提出点击化学反应启动的动态核酸纳米机器，为超灵敏电化学传感器的开发提供了新思路。该类成果分别发表在2018年Anal. Chem.（IF 7.0，SCI引用76次）。成果得到国家杰青郑磊教授于Small上的正面评价“点击化学反应驱动的动态核酸纳米机器为铜离子分析开辟了新方向”。
本项目成果已在国际主流学术期刊如Biomaterials、Small、Anal. Chem.、Biosens. Bioelectron.等代表性 SCI 学术论文 20 篇，总SCI引次数1000余次。
本项目期间，第一完成人白丽娟入选重庆英才·青年拔尖人才、巴渝学者青年学者，项目组成员主持国家自然科学基金项目共4项。
五、代表性论文专著目录：
| 序号 | 论文、专著名称/刊名/作者 | 影响 因子 | 年卷页码 （xx 年xx 卷-xx 页） | 发表时间 年 月 日 | 是否国内完成 | 通讯作者 | 第一作者 | SCI 他引次数 | 他引总次数 |
1 | A sandwich-type electrochemical aptasensor for Mycobacterium tuberculosis MPT64 antigen detection using C60NPs decorated N-CNTs/GO nanocomposite coupled with conductive PEI-functionalized metal-organic framework/Biomaterials/Yuhan Chen, Xinzhu Liu, Shuliang Guo, Jun Cao, Jing Zhou, Jianli Zuo, Lijuan Bai* | 14 | 2019年216卷- 119253页 | 2019-09-01 | 是 | 白丽娟 | 陈雨涵、刘心竹、郭述良 | 61 | 62 |
2 | Synthesis of Multi-Fullerenes Encapsulated Palladium Nanocage, and Its Application in Electrochemiluminescence Immunosensors for the Detection of Streptococcus suis Serotype 2/Small/Haijun Wang, Lijuan Bai, Yaqin Chai,* Ruo Yuan* | 13.3 | 2014年10卷-1857–1865页 | 2014-05-01 | 是 | 柴雅琴、袁若 | 王海军 | 56 | 58 |
3 | Amperometric DNA biosensor for Mycobacterium tuberculosis detection using flower-like carbon nanotubes-polyaniline nanohybrid and enzyme-assisted signal amplification strategy/Biosensors and Bioelectronics/Yuhan Chen, Shuliang Guo, Min Zhao, Pu Zhang, Zhuliu Xin, Jiang Tao, Lijuan Bai* | 12.6 | 2018年119卷215-220页 | 2018-11-15 | 是 | 白丽娟 | 陈雨涵、郭述良 | 53 | 55 |
4 | Self-Enhanced electrochemiluminescence nanorods of tris(bipyridine) ruthenium(II) derivative and its sensing application for detection of N Acetyl-β D glucosaminidase/ Analytical Chemistry/Haijun Wang, Yali Yuan, Ying Zhuo, Yaqin Chai,* Ruo Yuan* | 7.4 | 2016年88卷-2258−2265页 | 2016-02-16 | 是 | 柴雅琴、袁若 | 王海军 | 93 | 94 |
5 | Click chemistry reaction-triggered 3D DNA walking machine for sensitive electrochemical detection of copper ion/Analytical Chemistry/Min Qing, Shunbi Xie, Wei Cai, Dianyong Tang, Ying Tang,* Jin Zhang, Ruo Yuan* | 7.4 | 2018年90卷-11439−11445页 | 2018-10-02 | 是 | 唐英、袁若 | 卿敏 | 76 | 79 |
合计 | 339 | 348 |
六、主要完成人：白丽娟、王海军、卿敏
七、完成单位：重庆医科大学、西南大学
公示时间：2024年2月6日-2024年2月12日
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