基于功能化蛋白核壳纳米编码信标的核酸适体阵列传感技术研究

疾病诊断的关键是对疾病标志物检测，发展疾病标志物及相关信息的实时、在线和高灵敏度新型检测方法具有重要的科学意义和应用前景。本课题拟利用去铁蛋白带负电荷的纳米空腔可与金属阳离子强相互作用的特点，以该蛋白质为模板合成Zn、Cu、Pb、Cd、Ru、Eu等离子硫化物或磷酸盐蛋白核壳纳米粒子,并应用不同金属离子的蛋白纳米粒子对不同核酸适体进行编码标记；以磁性纳米颗粒为增敏和磁分离材料，核酸适体的互补单链DNA（cDNA）为连接单元，利用核酸适体与其cDNA互补杂化构建核酸适体阵列传感器；利用核酸适体的配体（如抗凝血酶、血管生成素、血管内皮生长因子、人体免疫缺陷毒素反转录酶等几种与疾病相关的蛋白）与核酸适体的强特异性作用将双链DNA解链实现传感识别；应用不同金属离子的电化学特性，进行电化学编码检测，不同金属离子（如镧系元素）与不同螯合试剂显色作用实现荧光编码检测，建立核酸适体靶标物质阵列检测新方法。

以去铁铁蛋白为模板或载体合成了功能化的纳米粒子（如Apo-CdS, Apo-ZnS, Apo-HRP, Apo-GOx.等纳米粒子），并对其表面进行适配体表面修饰获得新型的纳米探针；制备了功能化的磁性纳米颗粒用于固定适配体序列和磁分离, 制备一系列适配体传感器。建立了基于功能化纳米探针以及适配体的传感检测方法，实现了目标物的高灵敏的电化学和光谱检测。在新型纳米材料的合成和功能化以及适配体传感检测方法的应用等方面取得了较好的研究成果。课题执行期间,课题组在Anal. Chem., Chem. Comun., Biosen. Bioelectron.，J. Mater. Chem等国际知名刊物发表研究论文20余篇，其中SCI收录20篇，IF>5.0刊物5篇，IF>3.0刊物17篇；申请专利1项；获中国分析测试学会科学技术奖（CAIA奖）二等奖1项。培养博士生2名，其中1名毕业获博士学位。培养硕士研究14名，7名毕业获得理学硕士学位，其中1名同学的毕业论文被评为湖南师范大学优秀硕士论文，并推荐申报湖南省优秀硕士论文。