核酸探针信号转换新策略研究

本项目将针对化学生物传感领域国际前沿课题，开展原始创新的基础研究。构建分子识别与信号转换等传感新原理和新方法；同时，在生物传感器件方面继续拓展，发展快速、灵敏、高选择性、高通量的分子检测与生物传感技术。.项目的主要研究内容包括：针对人体内重要的小分子或大分子客体（过渡金属离子、核苷酸、小肽等），筛选合成高特异性、强亲和力核酸受体分子；结合生物学科中的离子通道、脂质体囊泡等概念以及经典有机化学反应等，提出新的信号响应、转导和放大机制；在此基础上，设计和发展新型功能化核酸生物传感器并应用生命分析领域。 .本项目的执行将进一步确立我国在具有自主知识产权的特异性、专一性、高灵敏传感与探针等关键技术及其基础研究方面的特色，取得具有国际影响的原创性成果。

经过三年的研究，基本完成了本项目的研究目标。在本项目的资助下，主要取得了以下研究成果：（1）基于DNA /碳纳米材料之间π-π堆积和静电排斥作用信号转换新方法研究，并用于人凝血酶、DNA甲基化酶及ATP等生物分子的检测；（2）基于核酸工具酶信号转换新方法研究，利用多种核酸工具酶构建新型核酸探针信号转换方法并应用于多种目标生物分子的放大免标记检测；（3）基于DNA三链的信号转换新方法研究，通过将三链核酸技术应用于核酸传感体系设计中，发展了一种新的蛋白质、重金属离子的检测方法，同时成功构建了生物分子引发的可循环、可再生的拉曼基底。（4）基于DNA自组装信号转换新方法研究，DNA杂交链式反应作为核酸自组装方法的一种，本项目将其应用于核酸适体传感体系设计中可以实现生物分子的多重放大检测及纳米复合体系的构建并应用于肿瘤的靶向治疗。.已发表SCI论文23篇（其中J. Am. Chem. Soc. 1篇，Anal. Chem. 8篇，Chem. Commun. 7篇）；中国发明专利授权2项；获得“高等学校科学研究优秀成果奖自然科学奖”一等奖一项（第一完成人）；2011年度被评为教育部“长江学者特聘教授”；已毕业博士研究生2名，硕士研究生15名，在读博士/硕士研究生30名。.基于碳纳米材料、核酸工具酶、DNA 三链及核酸杂交链式反应，提出了一系列核酸探针信号转换的新方法，并成功应用于生物传感分析及肿瘤治疗中。为将来核酸探针在生物医学及临床应用打下了坚实基础，相关工作将继续开展。