《DNA調控螢光金屬納米糰簇套用於乳腺癌miRNAs檢測》是依託天津醫科大學，由孫艷華擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：DNA調控螢光金屬納米糰簇套用於乳腺癌miRNAs檢測
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：孫艷華
- 依託單位：天津醫科大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
針對乳腺癌特異性表達miRNA的檢測，本課題擬研究多形態DNA對金屬納米糰簇螢光特性的調控規律，設計構建一系列雙功能DNA模板，引導合成具有不同螢光特性和DNA探針的金屬納米糰簇，研究不同金屬納米糰簇間的螢光共振能量轉移效率，針對不同特徵的miRNA，篩選出靈敏度高、專一性強、光穩定性高的納米螢光探針組進行體外定量檢測；進而，考察納米金屬螢光探針的透膜特性，研究DNA調控的納米螢光探針組在血清和腫瘤組織內檢測特徵miRNA的套用。本課題首次基於DNA多形態自組裝結構調控金屬納米糰簇的螢光特性，研究開發一種製備簡便、細胞毒性低、特異性識別的螢光檢測體系，以實現乳腺癌患者特徵miRNA的有效檢測；所取得的研究結構將推動生物納米技術癌症早期檢測方面的發展，為臨床的癌症檢測技術進步提供有意義的指導，同時也促進分析化學、生物醫學等相關領域的發展。
結題摘要
螢光金屬簇由於小尺寸、發光強、穩定、波譜範圍涵蓋廣以及良好生物兼容性而受到廣泛關注。在實際套用中，通過對其限制尺寸，引導合成具有一定結構和光學特性的金屬簇，進一步修飾後使其目標功能化。DNA既具有與金屬離子親和的磷酸骨架和含氮基團，又具有自身鹼基配對專一的特定性質。一方面，具有手性結構的DNA分子，可以調控金屬簇的凝聚，使其尺寸受限，另一方面，具有複雜和多樣結構的DNA模板可以與核酸、蛋白等生物大分子相互作用，從而引導合成能靶向套用於生物、醫學的金屬簇，為精準醫療推進提供良好材料工具。課題組主要在以下兩個方面開展研究工作： 1.研究銀離子（Ag+）和多形態DNA模板的相互作用，結果表明納米Ag+與DNA模板的結合常數取決於DNA的二級結構，其結合強弱順序是富含胞嘧啶捲曲單鏈＞i-motif＞雙鏈＞G-四鏈體。納米銀簇（AgNCs）的大小取決於DNA模板序列長度。序列鹼基組成、長度、固有二級結構，銀鹽與核酸比例，緩衝溶液成分和pH，以及氧化狀態等因素決定了合成的銀簇種類和光學性質。紅色螢光的[C4A4C3]-Ag以及近紅外螢光的[G4T4G4C4A4C4]-Ag成功用於宮頸癌HeLa細胞的標記，顯示良好細胞內成像效果。在合成特定DNA-AgNCs探針時，富含胞嘧啶DNA單鏈引導的銀簇套用於乳腺癌相關miRNA10b 和miRNA195的研究，結果表明：檢測結果呈線性相關，為將來臨床檢測早期乳腺癌的發生提供了一種高靈敏性的套用工具。需要說明的是，研究乳腺癌相關miRNA10b 和miRNA195的研究過程中發現，探針的穩定性需要特定的金屬調節。 2.以富含胞嘧啶的DNA為模板，合成穩定的雙金屬AuxPty納米材料，其具有過氧化物酶活性，其對3,3'，5,5'-四甲基聯苯、過氧化氫的Km分別為0.088 nM、196 nM。同時發現這些性質與材料中x:y的比例有關，而且發現巰基化合物導致雙金屬AuxPty納米酶的過氧化物酶活性降低，以此採用比色法高靈敏地檢測了生物硫醇，而且此法對非巰基胺基酸有高度選擇性。雙金屬AuxPty納米酶對半胱氨酸、高半胱氨酸的檢測限分別為3.5 nM、1.6 nM。這種DNA穩定的雙金屬AuxPty 納米酶對生物製品中生物硫醇的定量檢測顯示出廣闊的套用前景。
