光控适配子的智能化设计，合成及其应用

利用光远程可控的调节材料的物理和化学性质所形成的智能化体系是很多领域追求的目标。本项目研究适用于核酸和适配子的可逆光孔基团的设计和合成，用光控基团对核酸和适配子进行改性，可远程控制核酸和蛋白质的结合和解离。利用光控核酸的可逆性，发展可以重复使用的蛋白质和基因芯片，用于生命中具有重要作用的蛋白质的分离检测。设计具有特定构型的核酸，利用光控可逆地控制其构型的改变，并将其与我们已经设计和合成的先进材料相结合，如介孔材料、纳米材料，仿生材料等，用于微纳器件的智能化。利用我们组内理论上多年的积累，模拟适配子和生物大分子间的相互作用，优化光控基团的修饰位点和数目，达到计算机辅助设计光控基团。利用可逆光控基团修饰过的核酸和适配子调控单细胞内蛋白质在时间和空间上的表达，得到蛋白质在不同空间、时间和不同环境中的相互作用信息。用光控基团修饰的适配子构建可多次重复使用的电化学生物传感器尤其是免疫传感器。

功能化核酸适配体作为一种新型的元素，由于具有特异性的识别能力和独特的性质，现已被广泛应用于新型生物传感器的研制中。纳米材料具有生物相容性好、化学稳定性强等许多优良的特性，在生物分析领域展现出了良好的应用潜力。在本项目中，我们利用水热合成、模板法及电化学沉积等方法，制备了高质量、可控、单分散性好的纳米材料作为功能探针。利用纳米材料独特光学和催化性质与核酸适配子相结合发展了多种基于适配子的荧光和电化学，比色的生物传感平台，实现了核酸，蛋白，细胞，生物小分子的高灵敏和高选择性的检测。