[00360419]基于仿生识别体系的生物传感

该项目属于生物分析化学领域。复杂生物体系重要生物化学信息的获取是人类探索生命规律的关键环节，是生物分析化学领域中极具挑战性的国际前沿课题。分子识别技术是生物化学信息获取的重要手段，为环境与食品监测、疾病诊断与治疗、生物医学研究及生化威胁预警等领域提供有效分析方法和技术支撑。高效稳定的分子识别工具及传感新原理的匮乏是推动该领域发展的瓶颈。核酸适体仿生分子识别体系是通过模拟生命过程，综合运用化学合成、人工筛选、分子裁剪、功能化衍生等分子工程方法获得的具有生物分子识别功能的寡核苷酸分子。与天然生物分子识别物质如抗体、受体相比，核酸适体除具有分子识别功能外，还具有高度的稳定性和可控性，易与传感和成像方法结合等优点。该项目针对核酸适体仿生识别体系筛选方法效率低、分子种类匮乏、急需新型传感方法等问题，发展了基于单分子的核酸适体筛选新方法，获得了系列优异的核酸适体识别分子，建立了一系列高灵敏度和高选择性生物传感新方法，为疾病诊断与治疗、环境与食品监测及生化威胁预警等国家重大需求问题的解决提供了新的手段。项目经过五年多的努力，在福建省杰出青年基金等项目的资助下，获得如下重要发现： 1)突破核酸适体筛选瓶颈，成功建立了基于单分子操控与放大技术的多种高效、快速、便捷、通用的筛选新方法，为高效、经济地获得仿生识别分子开辟了捷径。相关工作得到美国科学院院士Benkovic教授、美国工程院院士Craighead教授等的肯定与正面评价；美国著名《科学家》杂志把研究团队的方法作为相关领域创新性进展的三大成功案例之一进行了长篇幅介绍。 2)基于所发展的核酸适体筛选新方法，发现了系列可特异性识别小分子、肿瘤标志蛋白、肿瘤细胞的核酸适体序列，验证了所建立筛选方法的实用性和通用性，为生物分析提供了重要的识别分子基础，丰富了仿生识别特别是核酸适体领域的研究内容。项目筛选获得的仿生识别新分子受到了广泛的好评，其中，EpCAM核酸适体筛选文章自2013年发表以来被引66次，序列被国内外十多个课题组采用，构建多功能特异性识别探针，证明该项目成果的普遍应用性。 3)发展了基于纳米材料和非天然核酸等策略提高核酸探针的生物稳定性的方法，发展了基于变构传感的多种新型核酸探针，构建了基于核酸适体的智能响应水凝胶，实现了复杂体系中检测小分子、蛋白质和核酸的高灵敏传感检测。相关工作得到被JACS Spotlights亮点介绍及英国皇家化学会Chemistry World等科学媒体的追踪报道,并被国内外广泛引用和应用。项目共发表论文40篇，被SCI他引1014篇次，获授权国家发明专利16件。8篇代表性论文包括JACS 2篇、Angew Chem 1篇，入选ESI高引论文3篇，被SCI他引465篇次，单篇最高他引125次。培养国家杰出青年科学基金获得者1人、国家优秀青年科学基金获得者1人、科技部中青年科技创新领军人才1人。