基于“功能核酸-酶”缀合物的分析检测方法研究

Developing highly sensitive and selective analytical techniques that are generally applicable for various analytes related to environment and health has long been the research frontier and challenge of analytical chemistry. These techniques have great potential applications in environment monitoring, disease diagnosis and basic scientific research. As a highly selective biomolecule recognizing various target molecules, functional DNA has attracted much attention from scientists in many disciplines. In this proposal, we propose to use “functional DNA-enzyme” conjugates to develop highly sensitive and selective biosensors to serve as a general approach for the detection of various analytes and the development of various signal transduction modes. Further, we will construct chip sensors for simultaneously detection of multiple analytes based on the conjugates.

建立高灵敏度、高选择性的分析通法用于检测各种与环境、健康相关的分析物，一直是分析化学领域的研究前沿和挑战。这些方法在环境监控、疾病诊断、以及基础研究方面都具有广泛的应用前景。功能核酸作为一种能够高选择性识别各种目标分析物的生物分子，近年来受到了多个学科领域的广泛关注。本研究拟开发“功能核酸-酶”缀合物的合成新方法和表征方法、构建高灵敏度、高选择性的生物传感器，将其作为检测各种分析物和适用于各种检测手段的通法，并应用于建立可实现多分析物同时快速分析的芯片检测系统。

功能核酸近年来被广泛的应用于分析化学领域，用于特定分析物的高选择性识别和高灵敏度信号转导。本项目将功能核酸与具有特定功能的多肽进行缀合，或对功能核酸进行小分子化学修饰缀合，引入天然核酸本身所不具备的功能，从而增强或拓展功能核酸的生物功能，进而实现提高其分析检测性能和扩展其分析应用范围。我们开发了合成功能核酸缀合物的新方法并将其用于高效合成一系列的功能核酸缀合物、建立了基于功能核酸缀合物和聚集诱导荧光的生物分析方法、探索了所合成的功能核酸缀合物在细胞成像分析和调控方面的应用。这些方法的开发和应用案例的实现，为功能核酸如何在分析化学领域发挥更多重要意义的问题提供了新的思路。项目研究成果共发表国际学术论文8篇。