碳纳米杂化材料增敏miRNAs调控肿瘤细胞活性电化学-表面等离子体共振传感研究

本项目以miRNA-24等调控肿瘤细胞活性相关miRNAs为研究模型，利用超分子组装等方法制备基于碳纳米管、石墨烯的多功能碳纳米杂化材料，构建miRNAs电化学-表面等离子体共振传感界面；研究碳纳米杂化材料与miRNAs之间实时相互作用，实现肿瘤细胞内成熟miRNAs实时、快速、高灵敏准确检测；同时利用静电纺丝法制备生物亲和型碳纳米杂化物复合纳米纤维界面，用于miRNAs抑制或过表达情况下肿瘤细胞活性电化学检测，建立肿瘤细胞内miRNAs表达水平/浓度与细胞活性之间的关系模型。以期在miRNAs与碳纳米杂化材料纳米尺度下相互作用、miRNAs调控肿瘤细胞活性功能与作用机制方面获得新的理论进展，为miRNAs应用于肿瘤早期诊断/治疗提供理论基础；同时构建新型、高性能miRNAs电化学-表面等离子体共振传感器和肿瘤细胞活性电化学检测方法/平台。

肿瘤细胞内miRNAs检测对于细胞癌变机理研究和肿瘤早期诊断具有重要意义。本项目以miRNA-24为研究模型，利用超分子组装方法制备了基于碳纳米管、石墨烯的功能化碳纳米杂化材料，并将标记分子/miRNA-24探针固定至碳纳米杂化材料表面，获得了碳纳米杂化物/标记分子/miRNA-24探针复合物。采用包括FESEM、TEM、AFM、FTIR、SPR和MTT检测等分析测试技术，对所制备复合物的微观形貌、表面功能基团、探针分子固载性能、电化学反应活性、抗非特异性吸附性能、与miRNA-24实时相互作用和碱基错配识别性能进行了详细研究。基于碳纳米杂化材料及其标记分子/miRNA-24探针复合物构建了miRNA-24电化学-SPR传感器，对制备条件、传感策略进行了优化。结果表明功能化碳纳米杂化材料可有效提高miRNA-24电化学-SPR传感检测灵敏度；此外，也对所制备传感器在肿瘤细胞内miRNA-24实时分析检测中的应用进行了初步评价。该研究对于miRNAs与碳纳米杂化材料纳米尺度下相互作用、构建高性能miRNA-24电化学-SPR传感器具有重要理论意义和一定的应用潜景。