獲獎項目簡介
2024年分析測試科學(xué)獎二等獎：液晶生物傳感體系的構(gòu)建新方法研究
完成單位：山東省分析測試中心，山東大學(xué)
完成人：胡瓊政 于麗 武文麗 尹方超 平建濤 亓魯濱 郭永先 程素盼 趙梅
成果簡介：液晶傳感器具有構(gòu)造簡單、成本低、響應(yīng)速度快、易于實現(xiàn)微型化和智能化等優(yōu)點，在生物檢測和分析方面具有顯著優(yōu)勢，但是其在準確性、靈敏度和特異性等方面還存在一定的不足，極大地限制了液晶傳感器的實際應(yīng)用。本項目以高靈敏液晶生物傳感體系的構(gòu)建方法及響應(yīng)原理等前沿科學(xué)問題為研究核心，闡明了功能核酸、表面活性劑與液晶分子取向之間的作用機制，創(chuàng)建了基于表面活性劑調(diào)控核酸分子界面吸附行為的系列高靈敏液晶生物傳感平臺。該項目成果豐富了液晶分子取向和目標物高靈敏響應(yīng)的調(diào)控理論，創(chuàng)建的液晶傳感平臺在國內(nèi)外得到廣泛應(yīng)用，推動了生物傳感、化學(xué)分析等相關(guān)基礎(chǔ)學(xué)科的發(fā)展。
團隊先后在國際權(quán)威期刊上發(fā)表高水平SCI論文37篇，其中，中科院分區(qū)1區(qū)論文35篇，影響因子＞10的論文13篇，申請專利12項（其中授權(quán)3項）。相關(guān)成果被多所國內(nèi)外知名學(xué)術(shù)機構(gòu)的專家學(xué)者在多個國際權(quán)威期刊上引用和正面評述。項目完成人多人次獲得山東省泰山學(xué)者青年專家、山東省優(yōu)青、人社部高層次留學(xué)人才回國資助人選、山東省重點扶持區(qū)域引進急需緊缺人才等稱號，培養(yǎng)博士（后）和碩士生20余人，有力提升了我國在相關(guān)領(lǐng)域的國際影響力。
創(chuàng)新點及科學(xué)價值：本成果獲得的重要科學(xué)發(fā)現(xiàn)如下：（1）通過探究功能核酸與表面活性劑修飾的液晶界面之間的相互作用，闡明了核酸信號放大與液晶分子取向之間的作用機制，提出了采用表面活性劑調(diào)控核酸分子界面吸附行為的新策略，并以此原理為基礎(chǔ)開發(fā)了一系列新型液晶傳感器，實現(xiàn)了對生物標志物的高靈敏度、高特異性檢測和對藥物的高通量篩選。（2）探究智能響應(yīng)材料-表面活性劑信號傳遞機理，結(jié)合功能核酸、響應(yīng)型水凝膠、表面活性劑等功能材料和3D打印、微流控等先進技術(shù)，發(fā)展了一系列基于新型液晶傳感原理的新方法，極大地提高了檢測靈敏性、特異性、可靠性和實用性，實現(xiàn)了對目標物的低成本、高靈敏和可視化檢測。
社會經(jīng)濟效益：（1）本研究成果對山東省大型精密分析儀器應(yīng)用技術(shù)重點實驗室、山東省生物診斷分析產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)共同體等平臺的建設(shè)發(fā)展提供了可靠的技術(shù)支撐。（2）在團隊建設(shè)方面，本成果研究團隊是一支具有20余人的科研隊伍，其中博士9名，團隊成員先后主持國家級項目4項，省部級項目5項，橫縱項目經(jīng)費累計達到800余萬。指導(dǎo)本科生以第一作者在JCR一區(qū)雜志發(fā)表學(xué)術(shù)論文1篇，被國家一類新聞網(wǎng)站人民日報中國經(jīng)濟周刊及山東省內(nèi)多家知名媒體報道，積極為科教融合發(fā)展貢獻力量。（3）基于團隊研究成果，已與多家公司和醫(yī)院簽訂產(chǎn)學(xué)研合作協(xié)議，進行產(chǎn)品轉(zhuǎn)化和示范。
應(yīng)用前景：本研究成果創(chuàng)新了生物傳感器的原理和方法，構(gòu)建了系列一體化、高通量和實用型的生物傳感器。相關(guān)技術(shù)指標達到了國際領(lǐng)先水平，對我國生物傳感器行業(yè)發(fā)展有積極推動作用；研究成果已在多所高校和醫(yī)院應(yīng)用推廣，有效地推動了相關(guān)單位的科研和檢測工作的開展。
