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医学院李诚予团队在荧光生物传感器研究领域取得新进展

作者:编辑:徐继男发布时间:2022-03-26浏览次数:10

  近期,我校医学院李诚予团队在荧光生物传感器研究领域取得新进展,相关研究成果发表于《Analytical Chemistry》(3篇,自然指数期刊)、《Chemical Engineering Journal》、《Sensors and Actuators B: Chemical》等TOP期刊上。

  (1)为进一步提升CRISPR/Cas12a荧光生物传感器在复杂样本中的工作能力,李诚予团队将基于长余辉发光共振能量转移的检测模式引入其中,并结合功能化DNA的调控方式以及光子晶体生物芯片的信号放大策略(图1),分别实现了人血浆中癌胚抗原和Na+的高灵敏分析。研究成果Biomimetic Chip Enhanced Time-Gated Luminescent CRISPR-Cas12aBiosensors under Functional DNA Regulation”发表于分析化学学科TOP期刊《Analytical Chemistry》上。李诚予为该论文的第一作者兼通讯作者,西湖大学博士后郑贝,我校医学院卢莉莉教授为共同第一作者。

 

1. 基于长余辉发光共振能量转移检测模式的CRISPR/Cas12a荧光生物传感器

  (2)为进一步提升CRISPR/Cas12a荧光生物传感器的检测灵敏度,李诚予团队通过结合DNA walker信号放大器,构建了一种“一对多”型CRISPR/Cas12a荧光生物传感器,并采用链置换和适配体竞争原理,分别实现了人血浆中microRNA-122和癌胚抗原的超灵敏分析。研究成果“An exceptional and universal DNA walker amplified “one-to-many” CRISPR/Cas12a-mediated fluorescent biosensor for ultrasensitive detection of non-DNA biomarkers发表于传感器领域TOP期刊《Sensors and Actuators BChemical》上。李诚予为该论文的第一作者兼通讯作者。

  (3)为进一步拓展CRISPR/Cas12a荧光生物传感器的实际应用,李诚予团队将其应用于病毒性心肌炎动物模型的检测。研究成果“Monitoring of viral myocarditis injury using an energy-confined upconversion nanoparticle and nature-inspired biochip combined CRISPR/Cas12a-powered biosensor发表于分析化学学科专业期刊《Analytica Chimica Acta》上。我校医学院卢莉莉教授为该论文的第一作者,李诚予为通讯作者。

  (4)针对熵驱动DNA放大器的启动不可控以及易于被生物体内核酸酶降解等缺点,李诚予团队将光控传感技术引入其中,并将熵驱动的探针核酸嫁接于DNA四面体上,通过选择金属共价有机框架材料作为传递载体,有效实现了活细胞内microRNA的成像分析(图2)。研究成果“A Photoresponsive and Metal-Organic Framework Encapsulated DNA Tetrahedral Entropy-Driven Amplifier for High-Performance Imaging Intracellular MicroRNA发表于分析化学学科TOP期刊《Analytical Chemistry》上。我校医学院硕士研究生高佳灵和刘宇恒为该论文的共同第一作者,李诚予为通讯作者。进一步的,李诚予团队选择MnO2纳米薄膜作为传递载体,构建了一种谷胱甘肽响应型的光控熵驱动DNA放大器,并将其引用于活体内microRNA的成像分析。研究成果“A dual DNA tetrahedrons and MnO2 nanosheets sustained entropy-driven DNA amplifier enables high-performance operation in live cells and bodies under a light-gated manner发表于工程技术领域TOP期刊《Chemical Engineering Journal》上。我校医学院硕士研究生刘宇恒、刘俊贤和高佳灵为该论文的共同第一作者,李诚予为通讯作者。

 

2. 基于光控传感技术和DNA四面体构建的熵驱动DNA放大器

  (4)针对DNA motor的启动不可控以及需要额外补充驱动力等缺点,李诚予团队将基于上转换发光的光控传感技术引入其中,并选择MnO2纳米薄膜作为驱动力提供源,有效实现了活细胞和活体内messenger RNA的成像分析(图3)。研究成果Upconversion Luminescence-Initiated and GSH-Responsive SelfDriven DNA Motor for Automatic Operation in Living Cells and InVivo”发表于分析化学学科TOP期刊《Analytical Chemistry》上。李诚予为该论文的第一作者兼通讯作者。

 

3. 基于上转换发光的光控传感技术和MnO2纳米薄膜构建的DNA motor

  以上研究工作得到国家自然科学基金、湖北省省级人才计划以及新太阳城国家“优青“培育计划的资助。(医学院)

  论文链接:

Analytical Chemistry》(1

Analytical Chemistry》(2

Analytical Chemistry》(3

Chemical Engineering Journal

Sensors and Actuators BChemical

Analytica Chimica Acta

 


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