基于分子倒置探针的Love波生物传感器阵列SNP检测技术的实验研究

单核苷酸多态性（SNP）作为第三代遗传标记，是后基因组时代生命科学领域的一个热点。常规的SNP分析方法包括生物芯片、测序、单链构象多态性等，存在着或设备昂贵，或不够快速、高效等不足。本研究拟利用分子倒置探针用于同一反应体系中多种SNP同时分析时高特异性的特点，结合高灵敏度、高通量的新型Love波传感器阵列，构建一种高灵敏度、高特异性、实时在线的Love波生物传感器阵列SNP检测新技术，将物理学上的检测手段引入到生物学领域的检测中。通过对Love波传感器液相响应机理及生物学反应起点、终点自动判别数学模型的建立，为该种类型的传感器在液相检测中的应用奠定坚实的理论基础；同时探索及优化Love波生物传感器检测SNP时的影响因素；确定其检测特异性、灵敏度、精密度等基本参数。本课题的顺利实施可为传染性疾病的分型，遗传性疾病、肿瘤基因突变的早期快速诊断提供一种与传统检测方法完全不同的检测方法和思路。

本研究成功地构建了一种新型双通道延迟线型Love波生物传感器，并深入解析了传感器在生物学反应时的液相响应机理，建立了基于“小波变换”理论的反应起点判定数学模型和实时的反应终点判定数学模型，阐明了声表面波生物传感器在液相中的生物学反应规律，从而显著提高了Love波传感器应用于生物学检测的准确率和可重复性。同时探索和优化了分子倒置探针的液相检测条件，确定了其检测灵敏度等基本参数，并针对HBV的耐药位点构建了多重连接探针扩增-PCR（MLPA-PCR）的检测技术；进一步通过将“酶连接反应”与“生物信号放大系统”和声表面波生物传感器相结合，建立了一种用于SNP检测的新型生物传感器检测技术，极大地提高了传感器的检测灵敏度，并实现了日本乙型脑炎病毒毒力编码基因SNP的高灵敏检测。研究后期，成功地搭建了用于环孢霉素A检测的声表面波生物传感器微阵列，探索了传感器应用于临床药物浓度的监测，拓展了传感器的临床应用范畴。本课题的研究为临床上传染性疾病和遗传性疾病的早期基因诊断以及常见生物标志物的实时快速检测提供一种新的研究思路和技术平台。研究结果在国外SCI期刊发表论著6篇（总影响因子：24.857），国内CSCD期刊发表论著4篇，获得军队科技进步二等奖1项，国家发明专利3项，国家实用新型专利1项，申请国家发明专利1项。