液/固界面生物相关分子相互作用研究

利用电化学结合微悬臂传感器、扫描探针显微镜等手段研究液/固界面上生物相关分子相互作用，从分子水平揭示界面上分子相互作用方式和本质，分子如何在界面排列以及如何影响其界面性质，进一步与其它分子相互作用，通过扫描探针显微镜高分辨成像观察界面分子组装结构形成和反应变化过程。利用微悬臂传感器研究界面分子间作用力变化进而获得其动力学数据。结合电化学同时获得界面结构、分子相互作用和电化学性质，多角度揭示界面分子相互作用机理。重点研究DNA碱基、氨基酸与金属离子、生物膜与蛋白分子（尤其氧化还原蛋白）在不同表面的吸附状态、分子间相互作用及界面间与其他分子的相互作用。同时，探索电化学调控等条件对表面与界面反应、生物分子相互作用和构象变化的影响，进而对其机理进行研究。揭示分子之间相互作用及分子与基底的相互作用等对组装和调控的影响。

课题取得主要成果包括：（1）利用原子力电致刻蚀构筑了适配子纳米阵列纳米图案，实现了多组分蛋白质同时识别成像；发现有互补片段的单链DNA能在疏水的自组装单层膜上形成分形纤维结构。（2）电势影响微悬臂梁传感器表面分子相互作用；微悬臂梁传感器检测了生物素-亲和素的结合过程。（3）重点利用原子力显微镜、单分子力谱和识别成像等手段研究界面生物分子相互作用和识别，从分子水平揭示界面上分子相互作用方式和本质。通过单分子力谱，发现蓖麻凝集素（RCA120）修饰的原子力探针与宫颈癌细胞(HeLa)表面糖蛋白具有特异识别和相互作用；实现了核酸适配体修饰的原子力探针识别神经胶质瘤细胞表面细胞粘合素C；在单分子、单细胞水平上研究了免疫毒素LHRH-PE40作为靶向药物的可能性，结果表明免疫毒素LHRH-PE40对其靶点LHRH-R有极高的靶向能力，可以作为备选的靶向药物。同时，为药物设计研究提供了一种新的可以定量的药物筛选和评价方法。. 完成了项目基本目标，其中重点突出了活体细胞膜界面生物分子相互作用和识别方面的工作，取得了较好的结果。