獲獎項目簡介
2018年CAIA獎一等獎獲獎項目成果簡介：納米自組裝在分析檢測上的應(yīng)用
完成單位：中國科學(xué)院化學(xué)研究所
完成人：王鐵、薛振杰、喬學(xué)志
成果簡介：
活體檢測有別于體外培育環(huán)境下的生物分析檢測，它能夠在保持生物體原始復(fù)雜體系的環(huán)境條件下對目標物進行檢測。然而，由于生物體內(nèi)環(huán)境的復(fù)雜性，如何提高抗干擾能力，從中分離出待檢測物并完成高精度的有效化學(xué)信息分析一直是一個有待解決的重要問題。
申請人以新型功能化納米材料組裝結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，復(fù)合了納米材料的表界面結(jié)構(gòu)、力學(xué)和電磁學(xué)特性，從分子水平到細胞水平對生命過程中復(fù)雜體系的化學(xué)信息進行分析監(jiān)測，建立了一套新的材料結(jié)構(gòu)體系和高靈敏度、高選擇性的檢測體系及方法。相關(guān)研究成果共發(fā)表SCI論文27篇，其中包括Nat. Commun.（1篇），Adv. Mater.（6篇），Adv. Funct. Mater.（2篇） Anal. Chem.（5篇）等重要學(xué)術(shù)期刊，并應(yīng)邀在Chem. Soc. Rev.，Natl. Sci. Rev.發(fā)表綜述2篇。
成果創(chuàng)新點:
j 新型納米組裝材料的制備：通過納米粒子表面配體調(diào)控，獲得具有電子轉(zhuǎn)移信號增強的組裝結(jié)構(gòu)體（Adv. Funct. Mater. 2017, 27, 1701982）；通過界面微納結(jié)構(gòu)的調(diào)控，提高了流體動力學(xué)行為中目標物的吸附效率（J. Mater. Chem. A 2017, 5, 22506-22511）。
k 細胞行為分析檢測：用有序銀納米線組裝陣列和無序薄膜作為基底培養(yǎng)細胞，通過SERS追蹤檢測血清中的蛋白物質(zhì)，揭示了該細胞生長過程的分子作用機制（Adv. Mater. 2016, 28, 9589-9595）。
l 肺癌患者呼出氣中疾病標志物的高靈敏度檢測：制備了金屬有機骨架（MOFs）與金納米粒子超結(jié)構(gòu)的核殼復(fù)合結(jié)構(gòu)，通過多孔結(jié)構(gòu)降低氣體分子流動速率，實現(xiàn)了對目標物的有效捕獲和高靈敏檢測（Adv. Mater. 2018, 30, 1702275）。
m 血液環(huán)境中對耐藥性細菌的分離捕獲：構(gòu)造了具有不同結(jié)晶性能、機械性能可調(diào)的納米線組裝陣列的三維碳泡沫透析器，從而實現(xiàn)高速流動血液中耐藥細菌的高效捕獲，提高血透析對耐藥型致病細菌的捕獲效率（Nat. Commun. 2018, 9, 444）。
成果的科學(xué)價值：研究成果面對活體復(fù)雜環(huán)境體系中分析分離、檢測與人體健康相關(guān)的化學(xué)信息提供了一系列新材料和新方法，能夠更好地對疾病和身體狀況進行監(jiān)測和檢查，對重大疾病起到預(yù)警和預(yù)防的作用。相關(guān)成果發(fā)表的文章受到了眾多相關(guān)領(lǐng)域研究人員的關(guān)注，具有較大的科學(xué)價值，被包括Advanced Science News, Inorganic Chemistry Frontiers, Nature Asia, 新華網(wǎng)國際部，國際著名的科技網(wǎng)站phys.org和納米技術(shù)科技網(wǎng)站nanotechweb.org等國內(nèi)外機構(gòu)的跟蹤報道。
成果的社會經(jīng)濟效益及應(yīng)用前景：研究成果從新型納米組裝材料的合成制備，到復(fù)雜體系新方法、新技術(shù)的提出與實施，整個分析檢測體系完整，特色突出，具有較好的實用價值和產(chǎn)業(yè)化潛力，均可以用于未來開發(fā)相應(yīng)的醫(yī)療檢測傳感器件。而新材料和新方法的使用，能夠有望降低儀器的成本費用及使用范圍，對全民醫(yī)療保險體系的建立提供有力的技術(shù)支持。
