由聚维生素C和过氧化氢组成的氧化还原聚合体系构建快速、简便的分子诊断新方法研究

本申请项目利用高分子聚合辅助信号放大概念，有机结合维生素C与过氧化氢形成的氧化还原聚合具有条件温和、诱导期短、无需外界刺激等特点，研究一种分子诊断新方法，发展一个方便快捷、操作简便、结果准确的分子诊断技术。在合成不同支化度聚维生素C的基础上，以生物素和链霉抗生素为分子识别因素，系统研究在特殊表面聚维生素C和过氧化氢的信号放大能力；本项目深入研究具有官能团正交反应活性，反应效率高的Staudinger化学反应代替常用的生物分子间相互作用，在分子诊断领域中专一性识别能力。而且，此分子诊断体系对具有差异性DNA序列进行分子识别和信号放大研究。本项目通过对氧化还原聚合体系的构建和研究，为今后发展一个方便、快速、灵敏度较高的分子诊断技术提供可能；在对分子诊断新方法研究过程中，通过利用Staudinger反应行使分子识别功能，为今后拓宽被探测分子范围，使分子诊断技术更具有普适性奠定基础。

高分子科学进入分子诊断领域，作为一种新的研究策略为发展一种有效的分子诊断技术提供可能。选择条件温和，反应迅速并且高效的聚合方式一直以来是发展高分子聚合辅助信号放大方法的核心问题。本项目重点利用氧化还原聚合活化诸多优点，深入研究不同的氧化还原聚合物体系，构建氧化还原聚合辅助的信号放大新技术，并用于具体疾病的检测。具体研究内容概述如下：.（一）以羟基与Ce4+为氧化还原对构建高分子氧化还原聚合体系。.1、原子转移自由基聚合（ATRP）与氧化还原聚合联合构建信号放大新方法。通过ATRP和氧化还原聚合连续放大方式，在金表面对模型DNA分子进行分子诊断，该方法可以探测最低为15 fmol的 DNA，这与广泛使用的酶联免疫放大方法效果相当。此部分工作已发表在J. Polym. Sci. Part A: Polym. Chem. 2014, 52(19), 2791–2799..2、利用天然壳聚糖分子量高，重复单元中含有羟基或氨基等还原性官能团的结构特点，通过与氧化剂硝酸铈铵结合形成的信号放大聚合体系具有操作简便，还原性羟基和氨基的高度富集有利于提高检测灵敏线等优点。以非小细胞肺癌P53单点突变作为诊断分子，此分子诊断技术可以达到1.5 fmol的检测灵敏度。此部分工作已被J. Polym. Sci. Part A: Polym. Chem.接收，DOI: 10.1002.（二）将复合纳米粒子引入分子诊断的策略，建立聚维生素C和过氧化氢的氧化还原信号放大体系。利用纳米粒子高表面特性作为信号放大体系的还原剂，与外加的过氧化氢组成氧化还原聚合诊断体系，检测非小细胞肺癌p53单点突变。由于纳米粒子高表面特性的巧妙使用，此诊断方法的检测灵敏线达到 0.3 amol，以非小细胞肺癌P53单点突变作为诊断分子，此分子诊断技术可以达到30 amol检测灵敏度。此部分工作正在总结中。