基于新型多标记金属纳米探针的结核病化学发光基因诊断新方法的研究

结核病是严重危害人类健康的一类疾病，但现行临床诊断方法难以对大部分病人进行早期确诊和及时治疗。本项目拟探索新型化学发光功能化纳米材料的合成，制备发光效率高、稳定性好的功能化纳米材料；研究其与核酸分子的组装及其纯化方法，构建新型的化学发光多标记金属纳米核酸分析探针。针对结核病基因检测，研究分析探针与目标分析物、捕获探针、生物信号放大系统、纳米材料、固载材料等的组装，发展拥有自主知识产权、分析性能好、成本低、不需要PCR放大的结核病基因诊断新方法，为结核病临床诊断提供快速、简单、有效的手段。此项工作率先开展化学发光分子直接键合金属纳米材料的合成，并将其用于核酸分析的探针，实现在纳米尺度上发光分子的富集，提出了新一代核酸分析标记技术。它将进一步丰富人们对纳米材料的物理化学特性以及生物兼容性的认识，推动纳米标记技术的发展。基于新型探针建立的结核病基因检测新方法，可望解决结核病难以早期确诊的难题。

本项目利用了化学发光试剂鲁米诺及其类似物、光泽精和联吡啶钌配合物作为还原剂、稳定剂等，发展了直接合成法，制备了一系列新型化学发光功能化金属纳米材料和金属/氧化石墨烯复合纳米材料，研究了其大小、形貌、表面状态、化学发光特性及其稳定性。探索了其与核酸分子的组装，构建了新型的化学发光多标记金属纳米核酸分析探针。针对结核病基因（如IS6110片段和抗药性结核分支杆菌rpoB基因）和干扰素-gamma检测，研究了分析探针与目标分析物、捕获探针、生物信号放大系统、纳米材料、固载材料等的组装，发展了多种拥有自主知识产权、分析性能好、成本低、不需要PCR放大的结核病基因分析新方法，为结核病临床诊断提供了快速、简单、有效的手段。此项工作率先开展了化学发光分子直接键合金属纳米材料和金属/氧化石墨烯复合纳米材料的合成，并将其用于核酸分析的探针，实现了在纳米尺度上发光分子的富集，提出了新一代核酸分析标记技术。它不仅进一步丰富了人们对纳米材料的特殊物理化学特性以及生物兼容性的认识，而且推动了纳米标记技术的发展及其在生物医学中的应用。基于新型探针建立的结核病基因检测新方法，在结核病的诊断中具有重要的应用潜力。