地区：上海市 宝山区
关键词：山东师范大学;清华大学;中国科学院化学研究所
成果类型：其它
成果领域：生物与新医药
成果编号：A2021061000004410
成果描述：
| 该项目针对与重大疾病相关的生物标志物超灵敏检测，开展了一系列国际前沿性的研究工作。将多色量子点、微流控技术与单分子检测技术有机结合，创建了一整套先进的单分子检测理论体系，构建一系列多功能的纳米光学探针与高灵敏光学检测技术，实现了对重大疾病生物标志物的准确、快速、超灵敏、高通量的检测，为临床的诊断和治疗提供了理论依据和实际应用价值。 主要创新性研究成果包括： （1）联合脂质体-量子点复合物和单分子检测技术实现了目标DNA的超灵敏检测。无需扩增，检测限可达10-18M，较传统的单个量子点DNA探针和荧光标记的微球DNA探针灵敏度各提高了3个数量级和5个数量级。可以用于多种目标DNA分子、蛋白质和miRNA的同时检测，对于重大疾病生物标志物的超灵敏检测提供了全新的解决方案。 （2）通过整合SNAP/CLIP-Tag翻译技术并结合全内反射荧光成像技术，实现了在单分子水平上对多个小泛素样修饰的同时检测。该检测技术不仅灵敏度高，而且还可以在各种不同生理条件下对小泛素样修饰水平进行比较。这一新方法为蛋白质翻译后修饰相关研究提供了新的思路和方法。 （3）首次发展了一种在单分子水平上定量测量量子产率的方法。该测量方法简单、准确，可测得与光谱方法测量相符合的量子产率。不仅可以测量有机染料的量子产率，而且也可测量量子点的量子产率，还可延伸至其他各类荧光材料的量子产率测量。 （4）通过基于超分支滚环扩增和等温指数扩增方法分别检测DNA甲基化和生物分子。基于超分支滚环扩增和甲基化特异性连接，可实现DNA甲基化的高灵敏度检测，实现0.01%DNA甲基化水平的分析。基于等温指数扩增，联合化学发光技术，实现对细胞端粒酶活性的实时检测，检测限可达一个细胞水平；结合SYBRGreen1染料，实现MicroRNAs的高灵敏检测。以上检测方法可适用于多种生物标志物的检测，有望进一步拓展至疾病的临床诊断。 （5）基于单分子荧光共振能量转移技术(FRET)检测miRNA和肾素。联合两步等温扩增实现对miRNA的超灵敏、特异性检测，检测限达0.1aM。利用肾素自身催化特性，形成以单个量子点为基础的荧光共振能量转移（FRET）机制，检测灵敏度可达到25pM。以上方法在检测灵敏度方面取得突破，引起研究者对该方法的沿用与广泛关注。 项目执行期间，项目负责人张春阳教授获得国家杰出青年基金，主持国家科技部973计划子课题1项、中国科学院“百人计划”择优支持项目1项（结题评为优秀）、中国科学院知识创新工程1项。主持课题包括国家自然科学基金杰出青年基金1项、国家自然科学基金重大仪器研制专项1项。项目负责人张春阳教授入选山东省泰山学者优势特色学科人才团队领军人才和科技部创新人才推荐计划。申请发明专利8项。相关研究成果在J.Am.Chem.Soc.,Angew.Chem.Int.Edit.,Anal.Chem.等国际重要学术期刊上发表SCI收录论文共计30篇，平均每篇影响因子大于6，累积影响因子达到185.517，总引用次数达867次，被Science,Nat.Mater.,Chem.Rev.,Chem.Soc.Rev.,J.Am.Chem.Soc.等权威期刊正面引用及报道。8篇代表性论文均在JCR期刊分区Q1区，引用总频次295次，其中单篇最高论文SCI他引次数为84次。 |
