教育部生化分析创新团队(滚动支持)
发布时间: 2016-03-30

单分子检测(single molecular detection, SMD)是当今富有挑战性的前沿研究领域之一。常规分子检测技术仅能得到一般物质的整体属性,对单个分子及单个分子之间的相互作用不能准确、有效地表达。而很多生物分子(如蛋白质、DNA、RNA等)都有多种构象,且分子之间具有微妙的相互作用,并与其他大分子以多种结合状态存在。因此,从单分子水平检测生物分子,对识别、分类和定量描述生物分子,实时监测化学反应的途径进行,在生理条件下探测生物大分子并提供分子结构和功能之间的信息具有重要意义。

 


    团队以肿瘤发生的机制机理为导向,研究生物活性分子单分子检测、单细胞成像以及活体成像的新技术和新方法。针对目前单分子检测和单细胞及活体成像中存在的问题,将利用石墨烯优良的机械和光电性质,通过电子束平版印刷技术构建石墨烯固体纳米通道,与膜片钳放大技术相结合,实现单分子生物活性分子的电化学检测及传感分析。同时利用全内反射显微成像技术,实现单分子生物活性分子的光学检测。通过使用多飞秒激光显微成像技术,减少拉曼散射、瑞利散射及其杂质荧光所造成背景干扰,制备荧光活性物质、拉曼活性物质标记的纳米生物探针,研究其与生物体内待测目标的靶向作用,利用纳米探针的信号放大及表面增强作用,实现对复杂生物体系中痕量多靶标生物活性分子的单分子检测及活体成像分析,实现不同精度、不同时空尺度要求的生物活性分子单分子原位、实时光电传感和成像分析与定量检测技术新体系,实现癌症的机制分析和治疗。
    团队拟发展多种新型单分子检测联用技术,发挥各自技术优势,以实现单分子操控与研究。将全内反射荧光显微镜技术、表面增强拉曼光谱技术与生物纳米通道分析技术、光镊技术和微纳加工技术相结合,开展单分子仿生界面的构建及其在成像分析中的应用研究,以期获得多重单分子行为信息,实现待测物多层次、多角度的实时、动态、在线分析研究。