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电化学表面等离子体共振技术及应用取得新进展
2012-02-22 | 编辑: | 【  

2月21日,中科院长春应化所承担的国家自然科学基金科学仪器基础研究专项项目——集成电化学方法的表面等离子体共振技术及其在材料电化学中的应用,顺利通过国家自然科学基金委员会化学部组织的专家验收。长春应化所副所长周光远、科研一处处长董德文、董绍俊院士(TWAS)以及课题负责人牛利和课题组成员参加了验收会议。

电化学方法是一种具有简便、快速、准确、灵敏度高等优点的分析检测及表征手段,在科研和生产中占据着较为重要的地位。表面等离子体共振光谱(SPR)技术具有分析样品不需纯化,生物样品无需标记,灵敏度较高、无背景干扰,可实时检测反应动态过程、测定动力学常数,可用于研究生物分子之间的相互作用,用于核苷酸间相互作用的研究等技术优势,广泛应用于生物分析、无机材料、化学分析和材料科学等领域,逐渐成为国际传感器领域的研究热点。开发具有我国自主知识产权的新型电化学传感器、检测器和联用仪器是当前科技生产的迫切需求。

长春应化所科研人员围绕实际需求,立足前沿领域,于2009年承担了国家自然科学基金科学仪器基础研究专项“集成电化学方法的表面等离子体共振技术及其在材料电化学中的应用”。他们以开发研制有自主知识产权的,具有高灵敏度、响应快、寿命长、可动态在线检测并经济适用的新型电化学传感器、检测器及电化学联用设备为目标,将电化学的技术方法与高时间分辨的光学阵列检测技术相结合,应用于表面等离子体共振分析检测中,同时开发与之相匹配的应用程序,研制开发出具有自主知识产权的电化学联用时间分辨表面等离子体共振光谱仪(EC-SPR)。

该仪器设计新颖,利用二像素光学位置阵列传感器件,极大地提高了SPR光谱测量的时间响应,该技术方法也可应用于界面小分子吸附反应动力学及设计小分子相互作用的分析测量中。该仪器综合了多种电化学暂态及稳态技术方法,其中多种电化学暂态技术方法,如微分脉冲、计时安培等方法与SPR光谱技术的联用为国内外仅有,不仅拓宽了SPR检测方法的应用范围,填补了该领域的国内空白,也可实现高速电化学调制过程的SPR测试分析,在聚合物、界面电化学修饰等方面有广泛的应用前景。

该项目研究期间发表科研论文33篇,其中SCI收录30篇,IF>3.0论文23篇,申请及与合作企业联合申请相关发明专利7项,授权4项。研制出具有自主知识产权的电化学联用时间分辨表面等离子体共振光谱仪(EC-SPR)样机5台及电化学测量设备30余台,并在20余家科研院所和大学得到推广试用。该仪器可广泛应用于环境监测保护治理、食品卫生安全、生命科学和材料等领域,具有较好的应用价值和市场前景。

研制的TR-SPR&EC-SPR光谱仪

专家现场观察样机示范性实验操作

 
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