項目名稱： 電化學發(fā)光、毛細管電泳電化學發(fā)光及電化學檢測的研究

推薦單位： 吉林省

項目簡介： 該項目(1993-2007)屬于化學和分析科學交叉應用基礎研究。在毛細管電泳(CE)分離-電化學發(fā)光(ECL)、電化學(EC)檢測體系的構(gòu)建、應用和儀器研制；ECL的基礎與應用研究；CE-ECL、CE-EC微型化方面，取得系列創(chuàng)新成果。

開拓CE-ECL分離檢測體系

在國內(nèi)率先開展三聯(lián)吡啶釕的ECL、CE-ECL及CE-EC檢測的研究。創(chuàng)新設計聯(lián)用接口，引入功能化電極先進設計，建立了CE-ECL、CE-EC分離檢測體系，并將此體系應用到藥物、環(huán)境污染物、生物分子及臨床樣品分析。為《分析化學的明天》寫"毛細管電泳電化學發(fā)光檢測技術及其在生命科學中的應用"專論(2003)。該部分工作受到國內(nèi)外同行的好評(Chem.Rev.,2004,104,3003; Anal.Chem.,1998,70,279R; Analyst,2006,131,616)。

成功研制CE-ECL分析儀

自行設計研制出國際上第一臺CE-ECL分析儀，被中科院組織的專家評為"國際首創(chuàng)"，該儀器已實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化并成功投放市場。

發(fā)現(xiàn)ECL新體系

開展ECL基礎研究，發(fā)現(xiàn)綠色高效的ECL新體系。此工作在Angew Chem以VIP論文發(fā)表，被國家自然科學基金委以“基金要聞”形式報道。

發(fā)展固態(tài)ECL

利用新型納米材料，實現(xiàn)ECL試劑的多種固定化方法，減少ECL試劑消耗，提高了靈敏度及檢測信號的穩(wěn)定性，簡化操作程序，便于實用；首次研發(fā)成功通用及專用型固態(tài)ECL探頭，用于CE-固態(tài)ECL分離檢測體系。該部分工作在Annu. Rep. Prog. Chem., Sect. C,2007,103,12中被大篇幅引用。

建立芯片化CE-ECL、CE-EC體系

構(gòu)建新型的芯片CE-ECL、CE-EC分離檢測體系并用于生物分析。首次引入ECL試劑固定化方法和技術，構(gòu)建高效芯片CE-固態(tài)ECL探頭分離檢測體系。該部分工作被Electrophores,2006,27,1797整段引用。

發(fā)表SCI論文120篇。1篇IF>10，19篇IF>5，53篇IF>3，101篇IF>2，總IF=383，平均每篇IF=3.195。SCI他引1039次，單篇他引最高49次。出版專論1篇。申請發(fā)明專利21項，獲權(quán)8項。被聘為10種國際刊物編委。

培養(yǎng)研究生57人，獲全國百篇優(yōu)秀博士論文1人，中科院院長特別獎1人。

主要發(fā)現(xiàn)點： 1.毛細管電泳-電化學發(fā)光、電化學(CE-ECL、CE-EC)分離檢測體系的建立 - 屬毛細管分析、電毛細管分析學科，代表性論文為表1中No.1,2,3,4

創(chuàng)新設計聯(lián)用接口，引入功能化電極先進設計方法和技術，建立CE-ECL、CE-EC分離檢測體系，實現(xiàn)高效分離檢測，如利用金屬鉑、鈀超微粒修飾碳纖維電極與CE聯(lián)用，實現(xiàn)肼類物質(zhì)分離檢測；設計CE柱端噴壁的ECL、EC通用檢測池；設計CE與流動注射分析通用型ECL檢測池；利用聚二甲基硅氧烷(PDMS)快速制作CE-ECL檢測池；用腐蝕毛細管片斷解決電泳高壓對檢測的干擾等；

2.毛細管電泳-電化學發(fā)光(CE-ECL)分析儀的研制 - 屬電化學分析學科，代表性論文為表1中No.2,3,4

自行設計研制成功國際上第一臺整體的可供商業(yè)化推廣的CE-ECL分析儀。該分析儀器由毛細管、電泳高壓電源、恒電位儀、發(fā)光檢測器、進樣裝置、數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)等幾個部分有機組成，能進行小分子如草酸、氨基酸、生物胺類藥物及生物大分子的CE分離和ECL及EC檢測。儀器自動化程度高，操作簡便，靈敏度高，經(jīng)中科院組織的專家鑒定，評為"屬國際首創(chuàng)"；

3.分析應用 - 屬電化學學科，代表性論文為表1中No.6

利用該項目建立的CE-ECL分離檢測體系，系統(tǒng)地進行了藥物分子、生物活性胺及毒品分析研究，拓展了分析檢測的方法；將建立的分析檢測方法用于評價糖尿病人膠原代謝、精神病人藥物攝取情況；研究了臨床藥物對酶活性的抑制動力學；

4.電化學發(fā)光的基礎研究 - 屬電化學分析學科，代表性論文為表1中No.5,10

發(fā)現(xiàn)了發(fā)光效率高且環(huán)境友好的三聯(lián)吡啶釕/二丁基乙醇胺ECL新體系，提出了“吸電子基團也能增強電化學發(fā)光”的觀點，為尋找更好的發(fā)光體系提供了一種新的思路；采取吸附萃取雙富集，提高ECL檢測靈敏度；

5.固態(tài)ECL - 屬電化學學科，代表性論文為表1中No.7,9

引入新的設計思路和新型材料，發(fā)展多種固定電化學發(fā)光試劑三聯(lián)吡啶釕的方法(如離子交換、靜電吸附、溶膠凝膠包埋、金屬納米粒子聚集體等)，實現(xiàn)了固態(tài)電化學發(fā)光；成功研發(fā)通用及專用型固態(tài)ECL探頭，用于CE-固態(tài)ECL分離檢測體系；

6.芯片化 - 屬電化學分析學科，代表性論文為表1中No.8,9

建立了一種簡便制作用于微流控芯片的集成電化學檢測電極的方法；用軟平板印刷及無電沉積制備了集成金屬(如銀、金、銅等)工作電極的PDMS/玻璃微流控芯片；設計制作一種集成化芯片毛細管電泳電化學發(fā)光檢測器，用于芯片CE-ECL分離檢測。

主要完成人： 汪爾康

項目主持人，從事該領域研究十多年，負責項目的設計與規(guī)劃、研究方向和內(nèi)容的確定以及方案的指導與實施。對第1, 2, 3, 4, 5, 6發(fā)現(xiàn)點做出了創(chuàng)造性貢獻。本人投入該項研究中的工作量占本人工作量50%以上。

董紹俊

項目參加人，從事該領域研究十多年，負責毛細管電泳電化學分離及電化學試劑固定化的研究。對第1, 2, 3, 4, 5發(fā)現(xiàn)點做出了創(chuàng)造性貢獻。本人投入該項研究中的工作量占本人工作量50%以上。

楊秀榮

項目參加人，從事該領域研究近十年，負責毛細管電泳電化學發(fā)光及芯片毛細管電泳-電化學發(fā)光分離檢測的研究。對所列第1, 2, 3, 5, 6發(fā)現(xiàn)點做出了創(chuàng)造性貢獻，本人在該項研究中的工作量約占本人工作量的50%以上。

徐國寶

項目參加人，發(fā)現(xiàn)了綠色高效的三聯(lián)吡啶釕/二丁基乙醇胺電化學發(fā)光新體系，建立了高靈敏度測定部分胺類物質(zhì)的電化學發(fā)光方法。對所列第4發(fā)現(xiàn)點做出了創(chuàng)造性貢獻，本人在該項研究中的工作量約占本人工作量的40%以上(本人參加該項研究的時間:1996.09-1999.12; 2004.09-2007.01)。

由天艷

項目參加人，建立了毛細管電泳電化學分離檢測分析方法。對所列第1發(fā)現(xiàn)點做出了創(chuàng)造性貢獻，本人在該項研究中的工作量約占本人工作量的40%以上(本人參加該項研究的時間:1994.09-1999.12; 2003.12-2007.01)。