多肽末端保护微阵列分析及肿瘤标志物高通量传感方法研究

The detection and characterization of tumor biology markers holds enormous promise for early diagnosis and optimizing systemic therapy. It has been a great challenge to develop sensitive and high-throughput assay methods for tumor markers detection in chemistry and biology. Via combining the advantages of biosensor technology, peptide microarray biochip technology and nanoprobe technology, the project focuses on the development of novel detection tumor marker assay platform. In this study, we will try to illuminate the mechanism of terminal protection of peptide by establishing different model of tumor biology marker and peptide. Establishment of a novel biosensor system with high sensitive and label free by using specificity peptide as recognition module and nano-metallic materials be the signal converter and signal amplifier. Based on this nanoprobes biometric system, combined to the peptide microarray technique, develop a high throughout、high specificity method for multiplex detection of tumor marker in clinical samples. These principles form the basis for rapid, robust, low-cost and high-throughput tumor markers assay platform. Briefly, significant theoretical and practical values are expected.

肿瘤标志物的分析检测对恶性肿瘤的早期诊断和预后跟踪意义重大。发展高通量、高灵敏、低成本检测技术是肿瘤标志物分析领域的挑战性任务。本项目拟将生物传感技术、多肽微阵列芯片技术以及纳米探针技术相结合，通过构建多种不同类型肿瘤标志物与多肽的识别模型，深入探索研究蛋白与多肽特异识别结合后对肽酶活性影响，阐明多肽末端保护效应及机理；并以特异性多肽为识别元件，结合金属纳米材料优异的信号转换和信号放大性能，构建一种高灵敏、无标记的新型生物传感体系用于肿瘤标志物检测。同时，结合多肽微阵列芯片技术，发展高通量、高特异性、高灵敏的多种不同类型肿瘤标志物的快速分型筛选及定量检测分析方法；并将该多肽末端保护微阵列生物传感分析方法应用于临床样品检测中，实现多种不同类型肿瘤标志物的高通量、多指标、快速检测。总体而言，本项目研究不仅具有较高的学术价值，也具有重要的社会意义和广阔的临床应用前景。

目前针对临床医学领域及食品行业对于多靶标检测的迫切需求，开发高通量、高灵敏性、便宜易操作的检测手段成立目前生物传感方法开发的主要研究方向。.项目按计划开展了“基于金纳米材料的多靶标高通量检测生物传感器”的研发以及“利用核酸酶（DNAzymes）的生物传感新方法”的研究。经过研究，开发出三种高灵敏性、高通量的基于不同金纳米材料、不同检测平台（质谱平台、荧光检测平台）、针对不同检测靶标（如疾病蛋白标志物、食品毒素等）的生物传感器。同时开发了两种基于DNAzymes的生物传感新方法应用于蛋白质受体、甲基化转移酶活性等的检测。新建立的生物传感方法的检测通量、灵敏性等性能较现有的检测方法均有所提高，并且实际样品的检测结果显示出方法的稳定性，具有良好的应用前景。项目按计划完成了相关研究，在《Analytical Chemistry》、《Chemistry – A European Journal》杂志发表论文2篇，并有3篇英文论文正在投稿中。同时，项目组培养了5名硕士生，参与培养了3名博士生，圆满完成了既定目标和任务。