《用於G-四鏈體DNA識別的量子點/大環分子螢光探針研究》是依託東南大學，由孫清江擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：用於G-四鏈體DNA識別的量子點/大環分子螢光探針研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：孫清江
- 依託單位：東南大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
螢光探針技術廣泛套用於以G-四鏈體DNA為靶點的抗癌藥物分子篩選。由於G-四鏈體DNA具有多態性，現有螢光探針技術在同時實現對G-四鏈體DNA的特異性、高靈敏性及多元檢測等方面面臨挑戰。在成功實現雜化型納米螢光探針對於活細胞中痕量離子檢測的基礎上，申請者在本課題中提出發展新型的量子點/大環分子雜化型螢光探針用於G-四鏈體DNA的識別研究。在雜化型螢光探針中，高螢光量子產率的量子點是螢光信號源；對G-四鏈體DNA特異性識別的大環分子如卟啉（酞菁）衍生物作為量子點的配體。雜化型納米螢光探針可預期不僅同時實現對G-四鏈體DNA的高靈敏性、高特異性檢測，同時結合量子點編碼技術可發展出對G-四鏈體DNA實現多元檢測的原理和方法。新型量子點/大環分子雜化型螢光探針對於發展低成本、快速、原位、實時、多元及可視化的靶向藥物篩選方法具有重要的理論意義和套用價值。
結題摘要
螢光探針/感測器可廣泛套用於以G4-DNA為靶點的抗癌藥物篩選、藥物輸送，以及腫瘤細胞診斷。本課題基於量子點（QD）和大環/稠環分子發展出了多種超結構的螢光感測器用於G4-DNA的低成本、快速、原位、實時、多元及可視化檢測。（1）基於雙色量子點 “core-satellite”結構，利用稠環分子（DI）為外層QD配體，構建了比率螢光探感測器用於G4-DNA的快速、可視化檢測。檢測原理為靶標存在條件下配體置換反應調控QD表面電荷轉移過程。內層QD螢光恆定，外層QD（不同顏色）螢光“關-開”，可實現G4-DNA的可視化檢測。回響時間為10分鐘，達到的檢測限為7 nM。（2）基於量子點螢光編碼微球（Qbead），結合鎖式滾環擴增（RCA）技術和非標記的大環分子（ZnPc）螢光報告技術，構建了螢光感測器陣列用於G4-DNA的多元檢測。檢測策略為靶標G4-DNA觸發Qbead表面的RCA反應，實現ZnPc螢光信號高效放大。利用量子點編碼螢光為G4-DNA識別信號，ZnPc螢光為報告信號，通過流式細胞術實現了三種G4-DNA序列（telo、bcl2、k-ras）的同時檢測，檢測限達到2.2 nM。（3）基於生物素化的纖維素紙，利用生物素-鏈霉親和素特異性作用組裝Qbead，構建了紙基螢光感測器微陣列，用於G4-DNA低成本篩選和檢測。檢測原理為利用大環分子（ZnPc）、靶標序列、QD標記的報告序列、Qbead上捕獲序列之間的競爭反應。基於比率螢光技術，該紙基螢光感測器微陣列實現了三種G4-DNA序列的 “信號燈”式多元檢測；同時實現了G4-DNA定量，檢測限達到10 nM。（4）基於生物分子（PEG和TAT）功能化的無毒InP/ZnS量子點，超聲輔助組裝大環分子酞菁鋅（ZnPc），構建了超結構的新型納米螢光探針。量子點螢光用於納米示蹤，ZnPc螢光用於G4-DNA特異性識別。通過共聚焦螢光成像，實現了人類肝癌（HepG2）細胞染色體上G4-DNA的原位檢測。基於該探針高分辨螢光成像，實時監測HepG2細胞不同分裂周期，可實現腫瘤細胞診斷。這些新型、低成本、可視化螢光探針/感測器的發展對於基礎生物學研究和臨床醫學診斷具有重要的理論意義和套用價值。
