核酸适配体功能化的抗癌蒙药纳米材料新型细胞传感器的设计和研究

Nucleic acid aptamer has specific recognition ability and high binding force.Unique properties of nanomaterials make them excellent drug carrierer and signal amplifier in cancer diagnosis and treatments. Nucleic acid aptamer modificated anesthetic micro/nano material technical was applied in the diagnosis and treatment of major diseases such as cancer, which are facing new opportunities. Using nucleic acid.aptamer nanoassembly methods to prepare multifunctional nano materials, the material could proposed targeted imaging of cancer cells, drug controlled release,further with the combination of light, heat and magnetic treatment. Meanwhile, the accurate diagnosis and targeted treatment of cancer method would proved the mechanism that does not damage normal cells, revealing the mechanism of the.aptamer based multifunctional nanomaterials. We are committed to design and study of novel sensitive aptamer-based anesthetic biosensors by using micro/nanomaterials-based amplification methods. We will carry out a series of systematic research work on micro/nanomaterials as probe vectors or as substrates to amplify the detection signals or increase the substrate areas in cell.aptasensors. The present strategy is simple, cost-effective, selective and sensitive for cancer diagnosis and treatment field.

核酸适配体具有特异性的识别能力和高结合力的特性。纳米材料的独特性质，使它在癌症的诊断中成为极佳的药物载体和信号放大器。核酸适配体修饰的抗癌蒙药微纳米材料的技术在癌症等重大疾病诊治方面的应用正面临新的机遇。用核酸适配体纳米自组装的方法进行制备多功能纳米材料，该材料拟靶向成像癌细胞，药物可控释放，进一步进行光、热和磁治疗相结合的研究，探索、证明早期诊断和治疗癌症的同时不损害正常细胞机制，揭示基于核酸适配体功能化蒙药纳米材料诊治癌症的规律有重要意义，我们致力于利用核酸适配体的高选择性和高结合力修饰到蒙药微纳米材料上，结合抗癌蒙药微纳米材料的本身的疗效功能，围绕新型高灵敏的适配体微纳米复合物生物细胞传感器的开发，将精确诊断和靶向治疗癌症等疾病，拟得到高灵敏度和高选择性的分析方法，为靶向癌症标记物的方法奠定基础，提供简单、有效、高选择性和高灵敏性诊治癌.症等重大疾病的新思路。

以双链DNA为模板合成新颖的荧光铜纳米材料，并把它应用于温度传感器和对三价铁离子进行检测；一种以单链寡核苷酸为模板制备荧光铜纳米材料的简单模板方法。通过淬灭铜纳米材料的荧光检测Mn2+和进行温度传感；合成了AS1411模板化形成荧光铜纳米材料的新方法及其在三聚氰胺检测中的应用。该方法还成功地应用于牛奶样品中三聚氰胺的检测；不同长度寡核苷酸保护的荧光银纳米粒子的可控合成并优化条件；通过加入简单单价金属离子逻辑顺序来调节G‑Quadruplex二次构象基于不同序列与单离子K+、Na+、NH4+、双离子高+低、低+高以及不同加成顺序的三离子的反应，报道了12个具有不同富含G碱基序列的四极子构象的最佳稳定离子组合。本项目在传统中蒙药黑冰片的有效成分前期研究基础上，以“核酸适配体功能化”化学生物学研究进展为依据，综合运用SELEX技术、化学偶联组合连接技术等构建氧化石墨烯/核酸适配体/长春碱靶向递药系统，研究该靶向递药系统装载的长春碱对癌细胞的抑制效应，并应用高特异性的氧化石墨烯纳米生物传感器，对癌细胞干预提供一种靶向性高、特异性强的手段，并为中蒙药防治耐药性菌株感染的机制研究开辟新的思路。本项目的主要创新与发展蒙药“焖煅”炮制黑冰片的纳米结构制备方法，提取纳米材料，进行药理药效研究，进行蒙药纳米研究。将功能性分子，尤其是功能性核酸分子（如适配体，四极子或i-motif等），嫁接于核酸适配体蒙药纳米结构。首先从调节胃肠道 的微生物菌群生态平衡的角度去解释了蒙药哈日嘎布日所能够治疗消化不良、胃脘胀痛、慢性胃炎及胃溃疡等消化道疾病的原理。通过本课题的研究，希望在胃溃疡诊疗领域，减少传统焖煅炮制黑冰片的使用剂量，降低经济成本，促进该诊疗领域的知识融通发展为完整的知识体系，为临床诊治提供辅助功能。综上，本项目发展对中蒙药现代化并结合靶向性强的核酸适配体，获得特异识别肿瘤样本的核酸酶探针并明确标志物身份，有望为恶性肿瘤的早诊早治提供一种全新的策略和手段。