计划编号：01JZY1001

承担单位：湖南大学

项目负责人：王珂敏 联系电话：0731-8822701

项目内容简介：

纳米技术研究处于当今科技发展的前沿，特别是把它与生物技术结合在一起，具有重大的学术和应用价值。本项目研究和开发的一系列具有特殊性质的功能化生物纳米颗粒，可广泛应用于药物制备、疾病检测、特殊材料合成、生物芯片制造等重要领域，使这些领域的技术水平提高到一个新的层次。

主要研究开发内容是：

1. 核壳纳米颗粒的制备方法。2.核壳纳米颗粒的核材料的合成。3.纳米颗粒的特性。4.核壳结合机制。5.纳米颗粒的表面修饰方法。6.功能化生物纳米颗粒的应用研究，将主要集中于荧光染料、量子点半导体材料和磁性材料为核的纳米颗粒在生物医学方面的应用：利用荧光纳米颗粒，实现对特定的生物对象进行高灵敏度、高选择性的荧光识别；发展基于功能化生物纳为颗粒的纳米生物探头与生物芯片技术；发展基于量子点纳米颗粒的多维响应信号纳米传感技术；发展基于磁性纳米颗粒的磁性生物分离与药物传递与释放技术。在此基础上开发的功能化生物纳米颗粒的工业应用和民用技术，将使这种新型纳米颗粒材料在材料科学、化学与生物工业过程监测、生物化学分析、以及生物医学领域得到前所未有的重大应用。

投资概算：50万元

经济社会效益分析：

本项目的完成，将获得大规模制备多种功能化生物纳米颗粒的技术，以及它们的工业和民用技术，在国际有影响的核心学术刊物上发表20篇左右的有重要学术价值的研究论文并申请中国国家专利及欧美等国专利4～5项；培养一批具有坚实的化学、生物等多学科理论基础并在纳米技术、生物技术的交融领域具有产、学、研综合能力的高级人才，包括博士、硕士。使我省在相关领域的技术基础、人才储备和创新能力等方面达到国际先进水平，显著提高我省高科技产业在国内外的地位，并带来巨大的经济和社会效益。

项目完成时预期的主要技术经济指标：

将首先系统完成多种具有特定功能性的生物纳米颗粒的制备技术开发与工业化生产，在关键制备技术方面拥有自己的知识产权并获得相关专利；在此基础上，完成功能化生物纳米颗粒的应用研究，特别是在超灵敏生物医学检测与药物定向传递与释放方面取得重大突破，达到临床应用水平。本项目执行期内，将形成生物亲和性的荧光纳米颗粒、量子点纳米颗粒、铁磁性纳米颗粒以及纳米染料颗粒的小批量生产的能力。

本年度实施情况：

(1) 制备了以二氧化硅为外壳的磁性纳米颗粒，建立了一种基于磁性纳米颗粒的分离平台技术。我们研究了一种简单有效的方法制备包被二氧化硅外壳的磁性纳米颗粒，通过对磁性纳米颗粒的生物修饰，使其能与特异的目标分子进行选择性的识别和结合，在外磁场的作用下实现对目标分子的分离。我们应用该技术成功的分离了萄聚糖和特异序列的单链DNA片段。该技术突出的优点是：实验装置简单、操作容易，分离效率高，在常规实验室就可完成。

(2) 发展了一种方法，将易洗脱的很多常用荥光染料如荧光素、罗丹明等包埋进入纳米颗粒，这一研究结果对荧光纳米颗粒的研究与应用具有重要的指导作用。

(3) 合成了一系列特殊的荧光分子材料，作为新型的荧光纳米颗粒的核材料。

(4) 合成了生物素化的新型DNA探针-分子信标，在考察了分子信标的荧光光谱的基础上，研究了分子信标在液相中与目标DNA的相互作用并应用于DNA分子的测定。

(5) 基于纳米金颗粒制备表面等离子体子共振(SPR)传感器的核心部件：纳米金膜传感片，并将这种纳米金膜进行生物修饰构造了SPR生物传感器。