獲獎(jiǎng)項(xiàng)目簡(jiǎn)介
2018年CAIA獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)項(xiàng)目成果簡(jiǎn)介：DNA納米探針組裝用于生物分析新方法研究及腫瘤診斷應(yīng)用
完成單位：中國(guó)科學(xué)院蘇州生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)研究所
完成人：繆鵬、唐玉國(guó)、董文飛、楊大威、陳錫峰、郭振振、孟凡渝
成果簡(jiǎn)介：
本項(xiàng)目以“DNA納米探針組裝”為核心，以功能化納米材料為輔助，針對(duì)特定生物功能分子在傳感界面上的吸附、組裝、識(shí)別、信號(hào)傳遞、信號(hào)放大等過(guò)程開展了系統(tǒng)的研究，提出了DNA結(jié)構(gòu)調(diào)控及功能化納米材料輔助的多重信號(hào)放大策略，探究了貴金屬納米材料的合成及功能化、生物分子與無(wú)機(jī)材料界面的相互作用，最終發(fā)展出一系列的超靈敏生物分析新方法用于腫瘤標(biāo)志物的檢測(cè)，對(duì)于重大疾病的早期診斷具有重要的意義，有望為分子水平揭示生命過(guò)程及現(xiàn)階段生物傳感面臨的諸多問(wèn)題提供新的思路和方法。
創(chuàng)新點(diǎn)：
(1) 研制了多種新型功能化貴金屬納米材料并優(yōu)化了修飾技術(shù)，作為生物傳感的信號(hào)放大元件或信號(hào)源；
(2) 開展了創(chuàng)新型生物分析原理的設(shè)計(jì)，引入多種核酸工具酶用于DNA納米結(jié)構(gòu)的調(diào)控，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)信號(hào)的級(jí)聯(lián)擴(kuò)增；
(3) 巧妙地整合了無(wú)酶信號(hào)放大體系及納米材料介導(dǎo)的信號(hào)放大體系，利用目標(biāo)分子引發(fā)的級(jí)聯(lián)DNA結(jié)構(gòu)變化和多重信號(hào)放大，實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)分子的無(wú)酶超靈敏檢測(cè)。
科學(xué)價(jià)值：
項(xiàng)目在DNA納米探針的設(shè)計(jì)、合成、修飾、界面組裝、信號(hào)傳遞、信號(hào)放大等方面取得了較大的突破和發(fā)展，開發(fā)了一系列原創(chuàng)性生物分析原理，構(gòu)筑的生物傳感器具有靈敏度高、選擇性好、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)良的分析性能，適用于不同的實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景。項(xiàng)目代表性SCI論文30篇，均發(fā)表在領(lǐng)域內(nèi)知名期刊，項(xiàng)目工作對(duì)于國(guó)內(nèi)外同行有一定的啟迪，已被相關(guān)課題組大量引用，多篇論文入選ESI高被引論文。
社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益：
本項(xiàng)目不僅在理論層面上研究了不同納米材料、電極的界面修飾性質(zhì)、DNA結(jié)構(gòu)調(diào)控規(guī)律，還發(fā)展了若干種超靈敏的生物分析新方法，用于對(duì)多種疾病標(biāo)志物的精確定量。一方面為相關(guān)基礎(chǔ)學(xué)科的科研工作提供了新的思路和有力的工具，另一方面還滿足了疾病診斷對(duì)分析工具日益增長(zhǎng)的需求，如降低成本、提高分析性能、探索新型標(biāo)志物等，在人口健康等領(lǐng)域具有可觀的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
應(yīng)用前景：
項(xiàng)目所開發(fā)的各類生物分析新方法屬于應(yīng)用基礎(chǔ)研究，是針對(duì)目前生物功能分子分析中存在的問(wèn)題與腫瘤早期診斷方法的不足所開展的。隨著人們生活水平的不斷提高，飲食習(xí)慣的改變以及環(huán)境污染的加劇，我國(guó)癌癥的發(fā)病率日漸增高，腫瘤早期診斷十分依賴先進(jìn)分析方法的應(yīng)用。目前，項(xiàng)目的部分工作已經(jīng)在兩家公司應(yīng)用，對(duì)于腫瘤早期診斷的DNA、RNA指標(biāo)檢測(cè)良好，綜合性能優(yōu)于現(xiàn)有方法，正在進(jìn)行中試放大。因此，項(xiàng)目所開發(fā)的生物分析新方法有望為相關(guān)重大疾病如癌癥的診斷提供有力的工具。
