《氧化应激过程的分析新方法与分子机制研究》

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该项目属于“分析化学”学科中“电分析化学”和“光谱分析”领域。活性氧调节诸多生理过程和生化反应,当活性氧的产生与生命体抗氧化系统发生不平衡时导致氧化应激,造成生命体的氧化损伤,诱发癌症和神经退行性症等多种疾病。建立活性氧等氧化应激相关分子的原位、实时、活体的分析方法,对于深入了解氧化应激的分子机制,疾病的早期预防和诊断,具有十分重要的意义。但是,因为活性氧等生物分子存在浓度低、反应活性高、寿命短且互相转化,加之活体分析干扰多,体内外分析误差大,所以如何对相关生物分子进行原位、在体的实时分析和定量研究,仍然是具有挑战性的课题。针对氧化应激过程分析的关键科学问题,围绕活性氧等氧化应激密切相关的生物分子,该项目开展了深入系统的研究,取得了重要的创新性成果,包括:

1、基于双重识别设计与无机-有机复合界面的研究,率先提出并建立了活性氧等氧化应激相关分子的高选择性高准确度的分析新方法;

2、利用所发展的方法,发现了活性氧诱导细胞内pH降低和铜离子浓度的升高;

3、在活体层次,建立了比率型电化学传感的新策略,揭示了缺血及阿兹海默症鼠脑中活性氧、pH及铜离子的变化规律。

相关8篇代表论文,包含Angew. Chem. Int. Ed. 4篇、Acc. Chem. Res. 1篇,Adv. Mater. 1篇等,其中3篇为Web of Science高被引文章。8篇代表论文SCI总引用1313次、他引1209次,单篇最高他引359次。2012年,Advanced in Engineering对超氧自由基的实时分析文章进行了亮点报道。

Wiley杂志社将基于碳点的细胞内铜离子比率型分析的工作评为2012年Hot Topic文章。斯坦福大学Hongjie Dai教授评价称“基于无机-有机纳米复合的策略、实现了探针的选择性和比率型响应,构建了一种复合碳点和量子点的比率型铜离子荧光探针”,并特别指出“基于此工作的策略,多个研究组后续发展了金属离子和活性氧分子的比率型荧光探针”。项目第一完成人于2013年获得国家杰出青年科学基金的资助。并于2013年获得日本化学会“The distinguished lectureship award”和2011年中国分析测试协会一等奖。项目培养了上海市优秀博士学位论文和上海市优秀硕士学位论文获得者各1名,所培养的学生中有4人在高校任教授/副教授。

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