DNA甲基化电致化学发光生物传感器的研究

本项目拟开展DNA甲基化电致化学发光生物传感器的的研究。以肿瘤相关的基因组甲基化DNA序列为目标物，针对CpG岛由于富CG区域而难以进行聚合酶序列放大的问题，利用亚硫酸氢钠的选择性转化反应，将DNA甲基化检测问题转化为单核苷酸二态性分析问题，以连接酶分子识别为基础，探索建立高特异性DNA甲基化分析的新方法；以甲基化DNA结合蛋白分子识别为基础，发展甲基化DNA序列选择性降解或保护分析的新方法。在此基础上，结合纳米放大、核酸信号放大和电致化学发光等技术，发展快速、高灵敏度、高特异性DNA甲基化检测的电致化学发光传感新器件和新方法。该研究丰富了电致化学发光生物传感器的内容，为CpG岛的甲基化分析、肿瘤临床早期诊断与发病机制以及表观遗传学的研究等生命科学中的重大研究提供新的方法和技术。

本项目开展DNA甲基化电致化学发光生物传感器的研究。以核酸修饰酶与甲基化DNA结合蛋白对非甲基化或甲基化胞嘧啶相关序列的选择性修饰反应为分子识别依据，结合纳米放大、核酸信号放大和电致化学发光等技术，发展快速、高灵敏度、高特异性DNA甲基化检测的电致化学发光传感新器件和新方法，为CpG岛的甲基化分析提供新的方法与技术。 (1)利用纳米材料如金纳米、碳纳米管、石墨烯和离子液体-碳纳米管等为电极新材料制作纳米组装功能化固定界面。研究了甲基化DNA序列与电致化学发光信号物质Ru(bpy)32+衍生物、具有电致化学发光性能的纳米材料等的标记方法。(2) 以纳米材料作为电极修饰材料，研制了以适配体、富T碱基DNA序列为分子识别物质的三种电化学生物传感器，建立了三种高灵敏度检测凝血酶、Pb2+和Hg2+分析新方法；基于特异性发卡DNA对博来霉素及其Fe2+配合物的识别作用，建立两种超高灵敏度和高选择性测定抗肿瘤药物博莱霉素的电致化学发光传感新方法。(3) 以DNA甲基化转移酶和限制性内切酶组合分子识别为基础，建立了五种高灵敏度高特异性的DNA甲基化电致化学发光生物传感新器件和新方法。这些研究成果揭示了生物传感信号传导、识别反应和响应模式对传感器灵敏度和选择性影响的一些规律。发表论文5篇，其中SCI源刊论文4篇(影响因子大于5.0刊物3篇)，培养硕士研究生6名。