基于聚β-环糊精主客体策略和核酸等温信号放大技术增强荧光偏振分析新技术及用于病原体多元检测

Rapid determination and discrimination of pathogen has the vital significance for the diagnosis and treatment of the infectious disease. Therefore, the development of analysis method for simple，direct,ultrasensitive and multiplex detection DNA in the complex samples is very important. In this project, combining β-cyclodextrin polymer (polyβ-CD ) host-quest strategies and nucleic acid isothermal amplification technologies we will develop a new fluorescence polarization sensor platform for rapid and multiplex analysis of pathogens such as AIDS, hepatitis B and C with super sensitivity, high specificity and good stability by utilizing polyβ-CD as host and quest molecule labeling aptasensor. The proposed method will provides a reliable experimental support and theoretical basis for the early diagnosis and prognosis therapy of pathogens by study the pathogens DNA biological function. The project will take full advantages of host-quest chemistry, nucleic acid isothermal amplification technologies and fluorescence polarization, to innovate the detection methods. Meanwhile, the project will provide a valuable theory and technical support for the biochemical detection in the field of biomedicine etc.

病原体的快速、准确的检测和鉴定是临床感染性疾病诊断及治疗的关键。研究开发简单、快速能够实现复杂基质中病原体特征DNA的高灵敏检测方法，对于病原体感染性疾病的早期诊断和治疗具有重要的意义。本项目主要开展基于聚β-环糊精主客体策略和核酸信号放大技术增强荧光偏振分析新技术，及用于病原体DNA分子高灵敏定量分析研究。拟利用聚β-环糊精作为主体，采用客体分子标记的核酸适配体作为探针，结合核酸等温信号放大技术，建立超灵敏、高特异性、稳定性好的荧光偏振的传感分析新方法，实现对艾滋病、乙型肝炎、丙肝等病原体快速多元检测，研究病原体生物样品中DNA量化结果与疾病发展之间的关系，为病原体感染性疾病早期诊治与预后跟踪提供可靠理论依据与实验支持。本项目将充分利用主客体作用、核酸等温信号放大技术和荧光偏振检测的优势，进行方法的创新，同时为生物医学等领域中大量的生化物质的检测提供有价值参考依据。

复杂体系中，对特定目标物高灵敏检测在生命医学、临床检验、药物分析、环境分析、食品安全等领域具有重要意义。miRNA、癌胚抗原(CEA)、儿茶酚胺、抗坏血酸等物质在生物体内水平异常表达与某些疾病的发生与发展相关；黄曲霉毒素B1等是强致癌物质，对人体危害极大。因此，构建简单、高灵敏的检测方法用于这些化合物的检测意义重大。本项目主要采用核酸适配体、核酸等温信号放大技术、核酸链杂交反应以及纳米材料等设计纳米探针，分别构建基于荧光偏振、荧光及质谱检测的信号放大方法用于目标物高灵敏的检测。并将这些方法应用于相关疾病或实际生物样品中检测，这些方法展现出良好的特异性、高的灵敏度，取得了较好的分析检测结果。同时，在本项目的支持下，合成了基于喹啉席夫碱配体的金属铜配合物，对其与人血清白蛋白、DNA相互作用进行研究，并对其抗肿瘤活性及作用机制进行初探。本研究为复杂体系中目标物的高选择性检测提供了良好的技术支持；同时为复杂体系中大量生化物质的检测提供可供借鉴的参考方法。项目资助发表SCI论文9篇，其中SCI一区论文1篇，二区论文4篇；在投SCI论文2篇，整理待发表3篇；申请发明专利4项，授权专利2项；培养或协助培养硕士研究生9名。