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一种基于G四聚体的荧光法检测纳米银颗粒的方法

交易信息: 完全转让-面议元     
专利: 技术成熟度:通过小试  

技术领域:先进制造技术,环境保护与资源综合利用 应用领域:环境保护 最后更新时间:2017-09-12 10:40:32
所在地:中国 安徽省 合肥 高新区 (蜀山区)
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中科院合肥物质科学研究院(以下简称“合肥研究院”)是中国科学院在安徽设立的一个综合性科研基地和人才培养基地,位于合肥市西郊科学岛上,由中科院安徽光学精密机械研究所、中科院等离子体物理研究所、中科院固体物理研究所、中科院合肥智能机械研究所、中科院强磁场科学中心、中科院核能安全技术研究所、中科院合肥研究院技术生物与农业工程研究所、中科院合肥研究院医学物理与技术中心、中科院合肥研究院应用技术研究所等10个研究单元组成,和中国科技大学建有科教融合的核科学技术学院、环境科学与光电技术学院、合肥大科学中心等协同创新单元。建有21个省部级重点实验室/工程中心,以及全超导托卡马克东方超环EAST和稳态强磁场两个大科学装置,已成为中国科学院重要的科技创新基地、高技术发展基地和人才培养基地之一。 截止2017年末,合肥研究院现有在职职工2688人,其中专业技术人员2334人,占在职职工87%。正高级人员392人,副高级人员745人。有研究生学历的占在职职工63%,其中45岁以下占88%。在站博士后85人。当前队伍中,拥有两院院士6人、国家“万人计划”6人、国家“千人计划”14人、科技部“创新人才推进计划”4人、中科院“百人计划”52人、安徽省“百人计划”13人、“新世纪百千万人才工程”国家级人选6人、杰青/优青9人、首席专家32人、省部级创新团队14个。通过组织优势科研团队,研究所组织和承担国家重大重点科研任务的能力不断加强,形成了等离子体物理、大气环境、纳米材料、生命科学等多个创新团队和973、863团队。2015年入选国家创新人才培养示范基地,2017年入选中国首批十大科技旅游基地。 合肥研究院定位在面向国家洁净能源与环境安全需求,面向极端与复杂条件下物质科学前沿,建设依托全超导托卡马克、强磁场、大气环境立体探测研究网等大科学装置群的综合性国家科研基地,形成等离子体物理、大气环境光物理/化学、极端和复杂环境下材料与生物物理等优势学科群,发展磁约束聚变堆、大气环境探测、强磁场及能源环境健康等需求的功能材料与智能系统等战略高技术。目标是在聚变物理与工程、强磁场科学技术、大气环境光学等三个领域取得重大创新性成果,在聚变反应堆基础理论研究与数字托卡马克、大气环境物理化学、极端条件下生物与材料特性、机电一体化全寿命设计与智能制造、医学物理与技术等领域的研究取得实质性进展,在太阳能材料与工程、大气环境监测仪器、先进核能与核能安全技术、新型医疗技术等高新技术产业化方面创新发展一批具有自主知识产权的核心关键技术。目前已建成以大科学装置为主,多学科交叉综合性研究平台,为双创基地提供了有效支撑。 合肥研究院承担了相关领域大量国家科研任务,经费总量不断攀升,2016年度经费达到16.5亿,位居中科院科研机构前列。合肥研究院SCI收录论文总数连续两年位居全国科研机构三甲,EI收录论文数量位居全国科研机构第三位。近五年共申请专利1460件,获授权795件,获安徽省科研院所发明专利授权量第一名。十年来,合肥研究院共获得国家科技奖20项、省部级科技奖48项。还获华人物理学会亚洲杰出成就奖、国际内耗学最高奖甄纳奖等多项国际科技大奖。在过去的两年间,中国科学院先后组织权威专家开展了诊断评估和“十二五”验收工作,给予合肥研究院高度评价。国际评估专家组认为合肥研究院在磁约束核聚变、大气环境监测、强磁场科学与技术方面已跻身国际先进行列,部分方向已处在国际领先方阵;有望成为世界级的科学研究、高技术发展和创新人才培养基地。中科院“十二五”验收结果将合肥研究院列入第一方阵,其中“超导托卡马克创新团队”入选中科院“十二五”重大科技成果及标志性进展,磁约束核聚变、强磁场科学技术、大气环境光学被评为优秀。 合肥研究院积极面向国民经济主战场,以合芜蚌自主创新综合试验区、国家技术创新工程试点省和皖江城市带承接产业转移示范区建设等重大需求为导向,围绕新能源、医疗健康、环境监测与治理、现代农业等产业领域,以中科院合肥技术创新工程院(国家级技术转移中心)等院地合作平台为依托和抓手,加快推进政产学研用深入融合,集聚科技资源,增强科技服务发展能力,为推动地方创新驱动发展做出了扎实的贡献。在“十二五”期间直接获得各类地方合作经费6.7亿元;100余项专有技术或专利得到转移转化,吸引社会投资超30亿元;有710余项中科院科技成果在地方企业得到应用,为企业新增销售收入960多亿元,利税113亿元。合肥研究院是安徽省第一家试点股权激励的单位,也是完成股权激励企业数量最多的单位,目前共有42家参股公司,总注册资本15.12亿,知识产权作价共2.24亿,股权激励6661万,2016年实现营业收入70亿,利税6亿元。
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l 现有工作基础: 目前该方法在实验室阶段已经取得较好的实验效果,研究成果已申请中国发明专利。首先,通过实验条件优化,得到能灵敏响应Ag+的G-四聚体;研究了这一方法对于纳米银检测的特异性,表明在有其他金属离子存在的情况下,并不对纳米银的检测造成干扰。该方法对纳米银的检测具有良好的线性关系,并初步检测了湖水中纳米银的含量。 l 预期经济和社会效益: 该方法由于简单、快捷,因此可以应用于现场对纳米银污染水域的快速分析。因此,具有开发成纳米银检测试剂盒的市场前景。 l 必要性及需求分析: 纳米银是将粒径制备到1-100 nm的金属银单质,其粒径大多在20 nm左右,具有广谱杀菌作用,而且不产生耐药性,因此在多个领域中(医疗卫生、纺织、涂料、日用品和化妆品、农业生产等)得到广泛应用。人工纳米银颗粒的大量生产和使用将不可避免的导致其进入环境并在环境中扩散。然而,大量研究表明,纳米银可能对生态环境和人类健康带来潜在的负面影响。例如,纳米银在洗涮过程中很容易渗漏到废水中,从而破坏处理厂处理废水所用的有益细菌;还可以对湖泊或河流中的水生生物造成威胁;纳米银在杀菌的同时,其性能也会影响土壤中环境友好型菌落的生长及繁殖,从而降低土壤的使用价值;纳米银可以与一些代谢酶相互作用,从而对体内代谢途径造成影响;纳米银也对人体健康具有潜在的危害,研究表明,纳米银的毒性与其内部特征及氧化状态有关,最终导致炎症、细胞毒性以及遗传毒性等的发生。日益增加的纳米银的使用逐渐引起大家对其造成的环境危害和潜在健康威胁的重视;然而,对于纳米银的检测很少有报到,而且大都基于传统的质谱、色谱等分析方法,耗时费力并且费用昂贵;因此,急需发展简便快速的方法来检测环境中纳米银的含量。 G-DNA是一段富含G碱基重复序列的单链DNA,在钾离子存在的情况下,通过G碱基间Hoogsteen氢键形成G四分体,进而通过非共价的π-π堆积作用形成具有更高结构顺序的G四聚体结构。已有研究表明银离子可以与G碱基相互作用从而破坏G四聚体的结构。利用此特性,已经报道了利用G四聚体生物传感器检测水样中重金属离子的方法。在我们的研究中发现纳米银颗粒也可以破坏G四聚体的结构,并且纳米银粒径越小,作用越明显。然而通过G四聚体无法直接区分或检测样品中总的纳米银颗粒总量。而在酸性条件下,双氧水可以将纳米银转化成银离子。这给我们一个重要的启示:利用双氧水将样品中纳米银转化成银离子后,再通过G四聚体检测银离子的量将能够方便的得到样品中纳米银的含量。



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