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

(1)為進一步提升CRISPR/Cas12a熒光生物傳感器在復(fù)雜樣本中的工作能力，李誠予團隊將基于長余輝發(fā)光共振能量轉(zhuǎn)移的檢測模式引入其中，并結(jié)合功能化DNA的調(diào)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(xiàn)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(fā)表于分析化學(xué)學(xué)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(xué)博士后鄭貝，我校醫(yī)學(xué)院盧莉莉教授為共同第一作者。

(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(jié)合DNA walker信號放大器，構(gòu)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(xiàn)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(fā)表于傳感器領(lǐng)域TOP期刊《Sensors and Actuators B：Chemical》上。李誠予為該論文的第一作者兼通訊作者。

(3)為進一步拓展CRISPR/Cas12a熒光生物傳感器的實際應(yīng)用，李誠予團隊將其應(yīng)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(fā)表于分析化學(xué)學(xué)科專業(yè)期刊《Analytica Chimica Acta》上。我校醫(yī)學(xué)院盧莉莉教授為該論文的第一作者，李誠予為通訊作者。

(4)針對熵驅(qū)動DNA放大器的啟動不可控以及易于被生物體內(nèi)核酸酶降解等缺點，李誠予團隊將光控傳感技術(shù)引入其中，并將熵驅(qū)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(xiàn)了活細胞內(nèi)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(fā)表于分析化學(xué)學(xué)科TOP期刊《Analytical Chemistry》上。我校醫(yī)學(xué)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(gòu)建了一種谷胱甘肽響應(yīng)型的光控熵驅(qū)動DNA放大器，并將其引用于活體內(nèi)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(fā)表于工程技術(shù)領(lǐng)域TOP期刊《Chemical Engineering Journal》上。我校醫(yī)學(xué)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。

(4)針對DNA motor的啟動不可控以及需要額外補充驅(qū)動力等缺點，李誠予團隊將基于上轉(zhuǎn)換發(fā)光的光控傳感技術(shù)引入其中，并選擇MnO2納米薄膜作為驅(qū)動力提供源，有效實現(xiàn)了活細胞和活體內(nèi)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(fā)表于分析化學(xué)學(xué)科TOP期刊《Analytical Chemistry》上。李誠予為該論文的第一作者兼通訊作者。

以上研究工作得到國家自然科學(xué)基金、湖北省人才計劃以及武漢科技大學(xué)國家“優(yōu)青“培育計劃的資助。(醫(yī)學(xué)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 B：Chemical》

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

《Analytica Chimica Acta》

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