专家介绍
出生年月：
1965-03
性别：男
毕业院校：南京大学
学位：博士
工作部门：化学化工学院
工作单位：
东南大学
职称：教授
职务：教师
专家类别：技术专家
所在地区：江苏省-南京市
邮政编码：211189
详细地址：南京市四牌楼2＃
单位性质：其他高校
主要服务产业领域： 生物技术与医药
研究方向：生物试剂与芯片
依托研究平台：
推荐专家情况：D.博士生导师,F.获部、省科技进步二等奖以上的主要完成人,G.已获得发明专利的专利权人,J.承担国家973、863、科技攻关、自然科学基金等重大科技项目主要负责人
简述主要科研能力、成绩与成果：本人近年来主要从事生物分析化学教学与研究工作，研究方向为“生物分子材料与生物电化学”和“纳米材料与生物芯片”。随着人类生活水平的提高，各种疑难疾病及高危人群常见疾病的发病率逐年增加，例如，1997年，我国城市人口中有62.11％死于恶性肿瘤和心脑血管疾病！如何遏制此类疾病的发展并有效地降低其死亡率已是我国的一大战略问题，也是世界科学界所面临的重大挑战之一。最佳的战略是对疾病进行预警，防患于未然，同时实现对疾病的早期发现、早期诊断和早期治疗。肌体病变可能仅从几个细胞开始，因此要求有非常灵敏的、能进行活体追踪和检测以及临床诊断的分析测试方法。本人的研究方向紧紧围绕疾病筛查及临床诊断，发展快速、灵敏的生物芯片诊断技术，近五年来，在新型生物功能材料、糖化蛋白质分离与测定、纳米自组装功能膜与生物功能传感和自组装单层的研究取得一系列成果。已在Chem.-Eur.J.,Langmuir,Electrochem.Commun.,Analyst,Anal.Biochem.,J.Electroanal.Chem.,Biosens.Bioelectron.,Electroanalysis等发表SCI论文20余篇（影响因子>3.0刊物10篇）。其中17篇论文已被SCI刊物他人引用近三百次，最高单篇引用54次(Anal.Biochem.307(1),110-116(2002))。
1．新型生物功能材料的生物传感与蛋白质直接电化学研究
1.1金胶仿生界面与蛋白质直接电化学研究将金胶纳米粒子与碳糊技术结合，研究了Hb、葡萄糖氧化酶和HRP的直接电化学，利用这些直接电化学行为发展了新型的无试剂NO2-、葡萄糖和过氧化氢传感器，并对金胶粒子在用于蛋白质固定，电子传递和生物传感方面的作用进行了综述。1）构建了一种基于Hb的直接电子传递的新颖的可更新无试剂亚硝酸盐生物传感器。固定的Hb表现出对NO2－很好的电化学响应，提出了固定化界面上的EC电极过程。该传感器可用于对NO2－灵敏的测定，检测下限为0.06mol/L，对自然水样品中亚硝酸盐的测定表现出很好的准确性。2）研究了葡萄糖氧化酶金胶修饰碳糊电极上葡萄糖氧化酶的直接电化学行为，提出了固定化的葡萄糖氧化酶电催化还原溶解氧气来传感葡萄糖的新的传感机制，加入葡萄糖导致还原峰降低，测定葡萄糖的线性范围为0.04-0.28mM，检测下限为0.01mM。该传感器可排除常规尿酸和抗坏血酸的干扰。研究成果分别发表在Anal.Biochem.307(1),110-116(2002)，Electroanalysis14(2),141-147(2002)，J.Electroanal.Chem.540,61-67(2003，Analyst128(12),1420-1424(2003)，Biosens.Bioelectron.19,177-183(2003)，Electroanalysis15(18),1488-1493(2003)。并在Anal.Lett.36(1),1-19(2003)发表review1篇。
1.2ZrO2纳米粒子仿生界面的构建与蛋白质直接电化学研究1）研究了Hb/纳米ZrO2粒子修饰热解石墨电极上血红素的热力学稳定性和直接电化学行为。ZrO2纳米粒子和DMSO加速Hb和电极间的电子传递。该修饰电极具有很高的热力学稳定性，电催化响应在1.5-35.6MH2O2浓度范围内成线性关系，检测下限为0.14M。2）研究了葡萄糖氧化酶,细胞色素p4502B6同工酶在ZrO2纳米粒子上的固定及其电子传递行为,考察了有机溶剂、阳离子表面活性剂和铂胶纳米粒子及其带电性对蛋白质直接电子传递的影响,结果表明有机溶剂、阳离子表面活性剂和铂胶纳米粒子能改善固定介质的生物兼容性和电性，使固定化蛋白质呈现优良的电子传递及传感行为，固定化细胞色素p4502B6同工酶对多种抗癌药物具有抑制作用。该研究为纳米粒子在蛋白质固定、直接电化学和生物传感研究中的应用提供更广的思路。研究成果发表在Biosens.Bioelectron.19,963-969(2004)，部分成果正在总结之中。
1.3纳米钛管的电化学制备及其传感应用利用电化学氧化方法制备的TiO2纳米管具有规则孔道结构(20-200nm)和亲水性的界面，对染料分子具强烈的吸附作用，可用于光学传感器制备。利用酶与电活性染料分子在TiO2纳米管表面的共吸附制备的新型安培传感器，提供了保持酶活性的另一类微环境，这一工作为研究蛋白质在低导电性电极上的固定、直接电化学以及传感应用提供了新的途径。研究结果发表在Langmuir21(18)(2005)8409-8413。
1.4纳米碳管改善聚胺酯薄膜的导电性和固定化蛋白质的直接电子传递聚氨酯弹性体(polyurethaneelastomer,PUE)是由软链段和硬链段交替镶嵌组成的、含有许多-NHCOO-基团的极性高聚物,聚氨酯具有良好的血液相容性、优异的力学性能、以及聚氨酯易成膜、稳定性好等优点，利用聚氨酯作为载体固定血红蛋白于石墨电极表面，发现PUE与Hb有较好的混溶性，并能保持Hb的天然活性，当继续与纳米碳管混合成膜后，呈现出一种表面清洁、粒径均一、多孔的网状结构，使得Hb/MWNTs/PUE/PG修饰电极表现出稳定、灵敏的电化学响应，并对亚硝酸根有明显的催化作用，在0.08-3.6mmol/L范围内成线性关系,可用于NO2-浓度的测定。该研究工作已被J.Phys.Chem.B接收。
1.5无机－有机杂合凝胶介质固定双酶及生物传感器研制利用tetraethylorthosilicate(TEOS)和3-(trimethoxysiyl)propylmethacrylate混和水解制得均一、多孔且具生物兼容性的硅杂合溶胶－凝胶，同时固定GOD和HEX酶，构建葡萄糖、ATP安培传感器。该传感器对葡萄糖催化氧化具有快速响应，在葡萄糖浓度0.02mM到4.43mM范围内具线性关系，其测定灵敏度为761nA/mM。基于酶催化葡萄糖氧化的竞争反应，当向溶液中继续加入ATP，由于酶反应消耗了部分葡萄糖，使H2O2氧化的电信号降低，且氧化电流的降低在ATP浓度为0.02到1mM范围内呈线性关系，可用于ATP浓度的测定，其灵敏度为75nA/mM。并研究了酶的固定量、测定溶液的pH值、测定电位以及葡萄糖的浓度对测定葡萄糖和ATP的影响。研究成果已发表在Biosens.Bioelectron.availableinwebonMay8,2005。
2.硼酸基功能界面与糖化蛋白质分子的相互作用
2.1硼酸自组装单层与糖化蛋白质分子之间的相互作用1)将氨基苯硼酸与DTSP或MUA结合并组装在金电极表面，用多种手段研究了该功能界面对葡萄糖、果糖、山梨醇等单糖及FAD与辣根过氧化物酶（HRP）、糖化血红蛋白等糖蛋白的识别作用，比较了硼酸自组装功能界面对单糖和蛋白质相互作用的相对强弱。FAD与该硼酸自组装功能界面的作用全部是可逆的；HRP与固定化氨基苯硼酸分子之间的相互作用包括特性的与非特性作用，其特性作用是可逆的，并根据这种可逆的特定相互作用，建立了溶液中糖化蛋白质HRP的检测方法；糖化血红蛋白与固定化氨基苯硼酸分子之间的相互作用是不可逆的。2)利用戊二醛的交联作用将氨基苯硼酸组装在电化学预处理玻碳电极上，获得的硼酸衍生物功能界面对单糖和HRP或GOD具很好的识别作用，用多种方法证明其识别作用包括特性的与非特性作用，特性作用是由于蛋白质分子的糖化点与硼酸分子进行共价键合，这种作用是可逆的。这些工作为研究糖化蛋白质与氨基苯硼酸的作用机理、糖化蛋白质的分离及其浓度的测定以及药物的传递与释放提供了新的途经。研究成果已发表在Chem.Eur.J.11(14),4239-4246(2005)和Electrochem.Commun.7,1232-1236(2005)。
2.2硼基聚合物膜对糖化分子的识别作用利用电化学聚合的方法在玻碳电极表面合成硼基聚合物膜，并用电位法、电化学阻抗方法研究其与糖化蛋白质的相互作用，该聚合物膜对葡萄糖、山梨醇等单糖及GOD、HRP等糖化蛋白质具特异性的识别作用，可用于制备单糖或糖化蛋白质传感器。研究成果发表在J.Electroanal.Chem,591,210–216(2006)。
2.3安培型糖化血红蛋白传感器基于硼酸二茂铁衍生物与糖化血红蛋白的特性相互作用，结合免疫分析方法原理，制备了一种新型糖化血红蛋白传感器。根据固定化血红蛋白的直接电化学信号及糖化分子对硼酸二茂铁衍生物识别产生的电化学信号测定糖化血红蛋白的含量，可用于血液中糖化血红蛋白含量的测定，具用较高的灵敏度和较宽的线性范围，为糖尿病的临床早期诊断及其糖尿病人的中长期血糖控制提供了可行的方法。研究成果发表在SensorsandActuators,B113,623-629(2006)。
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