智能光响应高通量检测芯片制备与分析方法研究

项目名称： 智能光响应高通量检测芯片制备与分析方法研究

项目编号： No.51473172

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2015

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 李风煜

作者单位： 中国科学院化学研究所

项目金额： 85万元

中文摘要： 目前传统多底物检测芯片需要多个或多种不同化合物来构建芯片，来提供足够的化学信息实施高通量分析。为解决传统化学传感器响应性单一、传感器阵列芯片对响应化合物的量和种类需求大的问题，以及传统检测芯片静态的分析方法，通过引入光致变色分子智能响应材料到传感器阵列，利用光致变色过程中的不同分子状态，在不同光刺激条件下传感器分子对底物的不同识别信号，提供丰富的信息量，开发芯片的动态分析方法，以实现单一传感器分子对复杂多底物的高效差别分析与识别。以光致变色材料为基础，开发光控响应开关的智能多元分析芯片及新的光开关芯片高通量多底物分析方法；并进一步研究以电、磁、热、pH等外场响应材料为基础的智能响应高通量分析芯片与方法。新型智能刺激响应芯片及其高通量多底物分析，将从方法学上提升高通量多底物检测与分析的效率，同时大大地降低成本，为发展高效化学和生物传感器提供新的思路、方法与工艺。

中文关键词： 光致变色；高通量；多底物检测；微阵列芯片；分子模拟

英文摘要： Current multi-analytes chips are limited with requiring numbers of sensors, complex synthesis and compound screen. It is expected to develop new principles and techniques to achieve high-performance multi-analytes testing with facile sensors.Utilizing interconversion of photochromic materials, we design and perform multiplex metal ions sensor array containing only one spirooxazine molecule as selective and cross-reactive sensing element. Based on the multi-state of photochromic sensor coordination in various light or stimulation irradiations, it can offer abundant chemical information of the sensing process and be capable of discriminating among vast different analytes. With theoretical and experimental analysis, we could confirm and contribute the totally new method for the multi-analyte sensor chip design. The further study will perform electro-, magnet-, thermo- and pH stimulating materials to the high-throughput sensing chip. Utilizing abundant chemical information in interconversion, the stimulative response sensor chip will carry out the high-performance multi-analytes detection by one sensor. The facile stimulative multi-state sensor microchip will open new opportunities for the development of advanced discriminant analysis for complex analytes.

英文关键词： Photochromic;High-throughput;Multi-analytes;Micro-array chip;Molecular simulation