我校化学化工学院生物传感研究取得新进展

我校化学化工学院生物传感研究取得系列新进展

本报讯 我校化学化工学院化学生物传感与计量学国家重点实验室俞汝勤院士、蒋健晖教授团队长期以来一直以分子病理、疾病诊断、药物筛选、食品安全等问题为目标，致力于在蛋白、核酸、化学小分子三个水平上发展各种生物标志物分子的新型生物传感方法与技术。日前，该课题组在国家自然科学基金及“973”项目的支持下，在生物传感与分子信号转换方法研究上取得系列新进展。

蛋白水平上的分子标志物主要反映样本表型的变化，是当前疾病控制、诊断与治疗的主要靶标。他们以核酸适体分子识别为基础，依据核酸适体探针与蛋白分子结合引起适体探针多个末端序列与捕获探针的协同杂交作用，建立了核酸适体表面临近杂交分析方法。该方法具有较高的灵敏度，且可高选择性鉴别蛋白分子同源二聚体，为核酸适体传感器的构建提供了新原理（J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 15448-15449）。他们依据碳纳米管的在电极表面疏水单层的组装与电子隧道效应，建立了一种以碳纳米管为基础的电化学免疫标记技术。该技术设计以磷脂偶联抗体修饰碳纳米管，通过磁分离夹心式免疫分析与有机溶剂解离磷脂修饰的碳纳米管，实现了以碳纳米管为催化标记的电化学信号检测。该方法免疫标记制备简便，灵敏度高、无需特异性底物，为电化学免疫传感器的构建提供了新思路(Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 10.1002/anie.200903503）。

核酸水平的分子标志物主要反映样本基因型的变化，目前也逐步成为疾病控制、诊断与治疗的最有价值的靶标。该课题组基于表面邻近杂交分析原理，设计建立了一种均相等位鉴别反应－等位特异性产物表面杂交检测的两阶段分析方法，避免了在电极表面进行多步酶反应，既简化了分析步骤，也克服了电极表面生物反应重复性差的难题。该方法具有较高的特异性，可在高倍野生型基因共存下鉴定突变体，有较高的灵敏度，可直接实现基因组样品的分型，可望为遗传病、癌症等复杂疾病的研究提供技术参考（J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 2478-2480）。

小分子水平上分子标志物与细胞信号传导、代谢、化学治疗与毒性研究密切相关。该课题组首次发现了核酸探针连接的化学小分子在与蛋白结合时可保护核酸探针不被核酸酶降解的新现象。在此基础上，他们构建了化学小分子配体与蛋白受体相互作用分析的核酸保护分析技术平台。该技术可利用核酸探针所具有的位点特异性标记以及序列特异性编码、放大、分离与检测等特点，可为高通量、高灵敏小分子配体与蛋白受体分析提供新的技术依据（J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 12325-12332）。