基于工具酶级联扩增的核酸适配体光学传感方法及对乳腺癌早期诊断研究

核酸适配体在生命分析化学和肿瘤研究领域，尤其是乳腺癌早期诊断的应用倍受关注。但单纯利用核酸适配体结合靶分子前后构象变化而获得可检测信号的方法，已经不能满足生物医学临床诊断中对痕量的肿瘤标志物进行超灵敏检测的要求。本项目通过工具酶级联扩增方法，在适配体结合靶分子后，多种工具酶协同作用，对适配体进行聚合、连接或切割，将其结构进一步改变，引发多轮DNA重组反应，从而打开多重信号放大通道，传感体系的灵敏度由此得到显著提高。本方法考察传感体系的特异性、稳定性、重现性以及生物相容性，将核酸适配体、DNA重组技术、生物功能化纳米材料等原创性研究成果应用于乳腺肿瘤标志物的定性定量分析，为乳腺癌早期发现、诊断和治疗开展前瞻性基础研究工作，以期为乳腺癌高危人群的筛查和病理分期提供潜在分析检测方案。

基于工具酶级联扩增的荧光DNA分子机器分析方法是当今生化传感领域的非常规与超灵敏检测中值得着重探索的研究方向。由靶分子识别导致的工具酶级联反应是临床医学诊断中的核心技术。在本项目中，DNA指数级等温放大过程用到链置换聚合酶和单链内切酶，这些酶可以促进核酸序列在等温环境下连续复制。由于目标物可以诱发循环往复的聚合反应，工具酶级联扩增传感策略能够提供高灵敏度和高选择性的通用方法。自发的DNA分子机器包含多次的复制、切割和单链置换过程，能在传感过程中导致两部或多步信号放大。这些生物催化转化过程不仅产生新的DNA结构，而且产生大量合成产生明显光学信号的化合物。工具酶级联扩增DNA传感器在检测低含量或痕量的靶分子时具有相当好的应用前景。通过本项目的研究，共发表研究论文15篇，其中SCI收录7篇，EI收录4篇。申请专利3项，获得国家发明专利1项，实用新型专利1项。参加国际国内会议多次，口头报告2次。