獲獎項目簡介
2022年CAIA獎二等獎：生物標(biāo)志物的光電傳感分析研究
完成單位：臨沂大學(xué)
完成人：郗冬梅，王瑩，張書圣
成果簡介：生物標(biāo)志物檢測在疾病篩查、早期診斷、療效評估等領(lǐng)域的重要作用日益凸顯。針對傳統(tǒng)方法靈敏度低、特異性差、抗干擾能力不足等問題，本項目以腫瘤細胞及DNA、microRNA、蛋白質(zhì)、酶等生物標(biāo)志物為研究對象，設(shè)計合成了一系列新型生物功能化納米探針，建立了納米孔單分子電化學(xué)檢測和熒光傳感分析新方法，實現(xiàn)了極低含量標(biāo)志物的準(zhǔn)確測量和多組分同時分析；在理論研究的基礎(chǔ)上，自主開發(fā)研制了生物標(biāo)志物便攜式檢測儀，成功用于癌胚抗原的檢測，為指示重大疾病的早期發(fā)生與發(fā)展提供了新的理論依據(jù)和技術(shù)支撐。研究成果發(fā)表在Anal. Chem.、ACS Sens.等TOP期刊，相關(guān)工作受到國內(nèi)外專家學(xué)者的廣泛關(guān)注和正面評價。
創(chuàng)新點及科學(xué)價值：①開發(fā)智能響應(yīng)型納米探針，包括分叉DNA 探針、三螺旋分子信標(biāo)、基于重組酶聚合酶擴增DNA探針等，可特異性響應(yīng)腫瘤活性分子，具有生物相容性好、靶向能力強、信噪比高等優(yōu)點，解決傳統(tǒng)分子探針信噪比低、特異性差、靈敏度低等問題，成功用于生物傳感。②依托納米孔單分子平臺，發(fā)展了納米孔單分子電化學(xué)傳感新方法，實現(xiàn)了microRNA單堿基錯配的精確區(qū)分、DNA二級結(jié)構(gòu)i-motif在單分子水平的實時監(jiān)測，進一步實現(xiàn)了多組分的聯(lián)合檢測，有效降低假陽性和假陰性率，為復(fù)雜體系中多種物質(zhì)的同時檢測提供了解決方案。③建立了基于基因組DNA的熒光傳感體系，提出了重組DNA技術(shù)與生物傳感器結(jié)合的熒光傳感新策略，為生物傳感器的設(shè)計提供了新思路。
社會經(jīng)濟效益：研究工作主要面向醫(yī)養(yǎng)健康領(lǐng)域，項目的實施為生物分子識別體系的構(gòu)建與篩選提供技術(shù)基礎(chǔ)，促進納米孔技術(shù)理論及應(yīng)用研究的深化，為重大疾病的診斷篩查與預(yù)警提供重要資源和新的研究方向，對于醫(yī)院的臨床診斷、高校和科研院所的科學(xué)研究具有重要意義。在現(xiàn)有平臺的基礎(chǔ)上通過進一步加強與省市腫瘤醫(yī)院、企業(yè)的合作交流，充分發(fā)揮分析測試技術(shù)在經(jīng)濟社會發(fā)展中的重要作用。
應(yīng)用前景：所建立的光電傳感分析方法靈敏度高、選擇性好、抗干擾能力強，為腫瘤生物標(biāo)志物的檢測提供了新的技術(shù)支撐。進一步研發(fā)診斷試劑盒，有望在重大疾病的診治方法學(xué)方面取得創(chuàng)新性成果。
