基于模板识别的生物分子传感新技术

申请人研究小组多年来一直致力于化学发光新技术的研究，研究成果已7次发表在国际著名分析化学杂志《Analytical Chemistry》上，2010年本研究小组首次报道了基于模板识别的化学发光DNA检测新技术，具有简单、快速、灵敏度高的优点，尤其适用于短链DNA的检测，发表在2010年9月的《Analytical Chemistry》上。本课题即是以上模板识别新技术的进一步提高和发展，拟以DNA和蛋白质作为研究对象，酶和纳米粒子作为标记物，利用化学发光的灵敏度高、线性范围宽、分析速度快以及仪器设备相对简单、便宜的特色，构建多种具有创新意义的基于模板识别的化学发光单组份和多组份DNA及蛋白质检测新技术。本课题拟构建的新型模板识别化学发光新技术，能够很容易拓宽至RNA等物质的检测，因而具有广泛的用途，将有助于促进光化学生物分子传感器技术的发展。

特定序列DNA分析近年来一直吸引着各国学者的关注，检测方法涵盖了电化学法、比色法、荧光法、化学发光法和同位素法等。DNA分析中经常采用的检测方式为夹心反应模式，非常适用于24个碱基以上目标DNA序列的检测。2010年本研究小组首次提出并报道了基于模板识别的化学发光DNA检测技术，发表在2010年9月的《Analytical Chemistry》上。. 按照原定计划，本课题以DNA和蛋白质作为研究对象，酶和纳米粒子作为标记物，构建了多种具有创新意义的基于模板识别的化学发光生物分子检测技术。主要包括以下内容：（1）构建了基于模板辅助识别的血小板衍生化生长因子（PDGF）检测技术；（2）构建了基于模板辅助识别的双酶标记的DNA双组分化学发光检测技术以及聚苯乙烯微球放大检测技术；（3）探索了金纳米粒子模板识别检测技术，进行了金纳米粒子与常规酶标记物的对比分析研究，随后采用量子点作为标记物，偶合链式扩增反应，构建了高灵敏度的模板辅助识别DNA检测技术以及两种microRNA分子同时检测技术，并拓展至PDGF量子点荧光检测以及量子点自组装双组份DNA检测；（4）构建了基于xMAP流式荧光的双组份microRNA模板识别技术。在上述金纳米粒子工作的基础上，拓展构建了汞离子高灵敏度化学发光分析技术以及腺苷适配体检测技术；偶合杂交链式反应，构建了聚苯乙烯微球双重放大型免标记化学发光DNA检测技术以及构象转化型microRNA化学发光检测技术，进而构建了基于xMAP流式荧光的构象转化型四组分microRNA检测技术；最后设计了一种新型的硫化氢化学发光探针，并应用于细胞内和活体动物中硫化氢的检测。. 围绕本课题，在国际一流分析化学杂志<<Analytical Chemistry>>上发表论文3篇，<<Analyst>> 4篇，《Analytica Chimica Acta》2篇、《Analytical and Bioanalytical Chemistry》和《Luminescence》各1篇。此外，模板识别PDGF检测技术的构建为课题主要研究内容，但在该课题2012年1月1号正式启动前，已在2011年8月1日出版的Analytical Chemistry上发表，未标注本基金资助。基于本课题，现已培养博士研究生4名，硕士研究生4名。