中科院長春應(yīng)化所:電化學(xué)表面等離子體共振技術(shù)及應(yīng)用取得突破
2012-03-14 09:40 來源: 作者:
2月21日,中科院長春應(yīng)用化學(xué)研究所承擔的國家自然科學(xué)基金科學(xué)儀器基礎(chǔ)研究專項項目——“集成電化學(xué)方法的表面等離子體共振技術(shù)及其在材料電化學(xué)中的應(yīng)用”,通過了國家自然科學(xué)基金委員會化學(xué)部組織的專家驗收。長春應(yīng)化所副所長周光遠,董紹俊院士(TWAS)以及課題負責人牛利等參加了驗收會議。
電化學(xué)方法是一種具有簡便、快速、準確、靈敏度高等優(yōu)點的分析檢測及表征手段,在科研和生產(chǎn)中占據(jù)著較為重要的地位。表面等離子體共振光譜(SPR)技術(shù)具有分析樣品不需純化,生物樣品無需標記,靈敏度較高、無背景干擾,可實時檢測反應(yīng)動態(tài)過程、測定動力學(xué)常數(shù),可用于研究生物分子之間的相互作用,用于核苷酸間相互作用的研究等技術(shù)優(yōu)勢,廣泛應(yīng)用于生物分析、無機材料、化學(xué)分析和材料科學(xué)等領(lǐng)域,逐漸成為國際傳感器領(lǐng)域的研究熱點。開發(fā)具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的新型電化學(xué)傳感器、檢測器和聯(lián)用儀器是當前科技生產(chǎn)的迫切需求。
長春應(yīng)化所科研人員圍繞實際需求,立足前沿領(lǐng)域,于2009年承擔了國家自然科學(xué)基金科學(xué)儀器基礎(chǔ)研究專項“集成電化學(xué)方法的表面等離子體共振技術(shù)及其在材料電化學(xué)中的應(yīng)用”。他們以開發(fā)研制有自主知識產(chǎn)權(quán)的,具有高靈敏度、響應(yīng)快、壽命長、可動態(tài)在線檢測并經(jīng)濟適用的新型電化學(xué)傳感器、檢測器及電化學(xué)聯(lián)用設(shè)備為目標,將電化學(xué)的技術(shù)方法與高時間分辨的光學(xué)陣列檢測技術(shù)相結(jié)合,應(yīng)用于表面等離子體共振分析檢測中,同時開發(fā)與之相匹配的應(yīng)用程序,研制開發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的電化學(xué)聯(lián)用時間分辨表面等離子體共振光譜儀(EC-SPR)。
該儀器設(shè)計新穎,利用二像素光學(xué)位置陣列傳感器件,極大地提高了SPR光譜測量的時間響應(yīng),該技術(shù)方法也可應(yīng)用于界面小分子吸附反應(yīng)動力學(xué)及設(shè)計小分子相互作用的分析測量中。該儀器綜合了多種電化學(xué)暫態(tài)及穩(wěn)態(tài)技術(shù)方法,其中多種電化學(xué)暫態(tài)技術(shù)方法,如微分脈沖、計時安培等方法與SPR光譜技術(shù)的聯(lián)用為國內(nèi)外僅有,不僅拓寬了SPR檢測方法的應(yīng)用范圍,填補了該領(lǐng)域的國內(nèi)空白,也可實現(xiàn)高速電化學(xué)調(diào)制過程的SPR測試分析,在聚合物、界面電化學(xué)修飾等方面有廣泛的應(yīng)用前景。
該項目研究期間發(fā)表科研論文33篇,其中SCI收錄30篇,影響因子>3.0論文23篇,申請及與合作企業(yè)聯(lián)合申請相關(guān)發(fā)明專利7項,授權(quán)4項。研制出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的電化學(xué)聯(lián)用時間分辨表面等離子體共振光譜儀(EC-SPR)樣機5臺及電化學(xué)測量設(shè)備30余臺,并在20余家科研院所和大學(xué)得到推廣試用。該儀器可廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測保護治理、食品衛(wèi)生安全、生命科學(xué)和材料等領(lǐng)域,具有較好的應(yīng)用價值和市場前景。