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化學所利用分子間弱相互作用調(diào)控生物傳感研究獲進展

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化學所利用分子間弱相互作用調(diào)控生物傳感研究獲進展

摘要: 　　弱鍵相互作用分子間是自然界實現(xiàn)化學選擇性的基礎。設計和調(diào)控分子間弱相互作用將為基于生物傳感的活體分析化學學習提供新的思路。　　中國科學院化學學習所活體分析化學院重點實驗室學習員毛蘭群課題組長期致力 ...

　　弱鍵相互作用分子間是自然界實現(xiàn)化學選擇性的基礎。設計和調(diào)控分子間弱相互作用將為基于生物傳感的活體分析化學學習提供新的思路。
　　中國科學院化學學習所活體分析化學院重點實驗室學習員毛蘭群課題組長期致力于利用調(diào)控分子間弱相互作用，發(fā)展活體分析化學新原理和新方法的學習。利用氨基酸分子間的離子對相互作用，他們發(fā)展了半胱氨酸的高選擇性活體分析（Anal. Chem. 2012， 84， 9579-9584）；利用聚咪唑陽離子化學結(jié)構(gòu)的多樣性，設計了聚咪唑陽離子識別受體并調(diào)控了其分子間弱相互作用，進而提出并建立了利用酶和人工合成識別元件的（生物）電化學傳感原理和方法（Anal. Chem. 2012， 84， 1900-1906；Anal. Chem. 2013， 85， 3439-3445；Anal. Chem. 2014， 86， 7280-7285; Anal. Chem. 2015， 87， 1373-1380；Anal. Chem. 2017， 89， 996-1001）。相關(guān)學習策略應邀在Chem. Soc. Rev.（2015， 44， 5959-5968）作了詳細綜述。
　　在國家自然科學基金委、科技部和中科院的支持下，他們將調(diào)控分子間弱相互作用的學習思路進一步拓展到金屬-有機框架中配位化學的調(diào)控。與美國德克薩斯農(nóng)工大學教授Hong-Cai Zhou合作，設計了金屬-有機框架結(jié)構(gòu)并發(fā)展了靶向光動力治療方法（J. Am. Chem. Soc. 2016， 138， 3518-3525）。近期，通過調(diào)控ATP與金屬-有機框架ZIF-90中Zn2+離子與2-醛基咪唑配體之間的競爭性配位作用，他們實現(xiàn)了由ATP觸發(fā)的金屬-有機框架可控解離。在此基礎上，通過調(diào)控ZIF-90結(jié)構(gòu)的主-客體化學及由此而引起的熒光信號的變化，發(fā)展了ATP高選擇性檢測及細胞成像方法。相關(guān)成果發(fā)表于J. Am. Chem. Soc. 2017， 139， 5877-5882。



　　基于ZIF90的ATP傳感和細胞成像示意圖

化學所利用分子間弱相互作用調(diào)控生物傳感研究獲進展  |  責任編輯：蟲子
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