學術動態

醫學院李誠予團隊在熒光生物傳感器研究領域取得新進展

發布者:徐繼男發布時間:2022-03-26瀏覽次數:10

  近期,我校醫學院李誠予團隊在熒光生物傳感器研究領域取得新進展,相關研究成果發表于《Analytical Chemistry》(3篇,自然指數期刊)、《Chemical Engineering Journal》、《Sensors and Actuators B: Chemical》等TOP期刊上。

 ?。?span lang="EN-US">1)為進一步提升CRISPR/Cas12a熒光生物傳感器在復雜樣本中的工作能力,李誠予團隊將基于長余輝發光共振能量轉移的檢測模式引入其中,并結合功能化DNA的調控方式以及光子晶體生物芯片的信號放大策略(圖1),分別實現了人血漿中癌胚抗原和Na+的高靈敏分析。研究成果Biomimetic Chip Enhanced Time-Gated Luminescent CRISPR-Cas12aBiosensors under Functional DNA Regulation”發表于分析化學學科TOP期刊《Analytical Chemistry》上。李誠予為該論文的第一作者兼通訊作者,西湖大學博士后鄭貝,我校醫學院盧莉莉教授為共同第一作者。

 

1. 基于長余輝發光共振能量轉移檢測模式的CRISPR/Cas12a熒光生物傳感器

 ?。?span lang="EN-US">2)為進一步提升CRISPR/Cas12a熒光生物傳感器的檢測靈敏度,李誠予團隊通過結合DNA walker信號放大器,構建了一種“一對多”型CRISPR/Cas12a熒光生物傳感器,并采用鏈置換和適配體競爭原理,分別實現了人血漿中microRNA-122和癌胚抗原的超靈敏分析。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發表于傳感器領域TOP期刊《Sensors and Actuators BChemical》上。李誠予為該論文的第一作者兼通訊作者。

 ?。?span lang="EN-US">3)為進一步拓展CRISPR/Cas12a熒光生物傳感器的實際應用,李誠予團隊將其應用于病毒性心肌炎動物模型的檢測。研究成果“Monitoring of viral myocarditis injury using an energy-confined upconversion nanoparticle and nature-inspired biochip combined CRISPR/Cas12a-powered biosensor發表于分析化學學科專業期刊《Analytica Chimica Acta》上。我校醫學院盧莉莉教授為該論文的第一作者,李誠予為通訊作者。

 ?。?span lang="EN-US">4)針對熵驅動DNA放大器的啟動不可控以及易于被生物體內核酸酶降解等缺點,李誠予團隊將光控傳感技術引入其中,并將熵驅動的探針核酸嫁接于DNA四面體上,通過選擇金屬共價有機框架材料作為傳遞載體,有效實現了活細胞內microRNA的成像分析(圖2)。研究成果“A Photoresponsive and Metal-Organic Framework Encapsulated DNA Tetrahedral Entropy-Driven Amplifier for High-Performance Imaging Intracellular MicroRNA發表于分析化學學科TOP期刊《Analytical Chemistry》上。我校醫學院碩士研究生高佳靈和劉宇恒為該論文的共同第一作者,李誠予為通訊作者。進一步的,李誠予團隊選擇MnO2納米薄膜作為傳遞載體,構建了一種谷胱甘肽響應型的光控熵驅動DNA放大器,并將其引用于活體內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發表于工程技術領域TOP期刊《Chemical Engineering Journal》上。我校醫學院碩士研究生劉宇恒、劉俊賢和高佳靈為該論文的共同第一作者,李誠予為通訊作者。

 

2. 基于光控傳感技術和DNA四面體構建的熵驅動DNA放大器

 ?。?span lang="EN-US">4)針對DNA motor的啟動不可控以及需要額外補充驅動力等缺點,李誠予團隊將基于上轉換發光的光控傳感技術引入其中,并選擇MnO2納米薄膜作為驅動力提供源,有效實現了活細胞和活體內messenger RNA的成像分析(圖3)。研究成果Upconversion Luminescence-Initiated and GSH-Responsive SelfDriven DNA Motor for Automatic Operation in Living Cells and InVivo”發表于分析化學學科TOP期刊《Analytical Chemistry》上。李誠予為該論文的第一作者兼通訊作者。

 

3. 基于上轉換發光的光控傳感技術和MnO2納米薄膜構建的DNA motor

  以上研究工作得到國家自然科學基金、湖北省省級人才計劃以及武漢科技大學國家“優青“培育計劃的資助。(醫學院)

  論文鏈接:

Analytical Chemistry》(1

https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.analchem.1c01403

Analytical Chemistry》(2

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.1c04105

Analytical Chemistry》(3

https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.analchem.2c00830

Chemical Engineering Journal

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894722010920

Sensors and Actuators BChemical

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0925400522003859

Analytica Chimica Acta

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0003267022000265

 


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