基于共轭聚合物的疾病基因和蛋白检测新技术

2010-7-21 00:00 来源: 化学研究所
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共轭聚合物荧光探针对HT29、HepG2、A498、HL60和M17肿瘤细胞p16、HPP1和GALR2三种基因启动子的甲基化检测分析结果

  发展疾病的早期、高灵敏诊断技术对促进重大疾病防治具有重要意义。共轭聚合物具有强的光捕获能力,可用来放大荧光传感信号,为生物传感器的发展提供了新的传感模式。近年来,在基金委、中科院以及科技部的资助下,中国科学院化学研究所有机固体重点实验室的科研人员设计、合成了系列新型水溶性共轭聚合物探针,以给体-受体之间的能量转移或电子转移机制为基础,实现了重大疾病相关的基因以及蛋白质的高灵敏识别与检测,为重大疾病的早期诊断提供了新思路。

  DNA甲基化是表观遗传学的核心内容之一,它与癌症的关联是近年来癌症研究的一个热点。他们发展了基于阳离子聚芴的DNA甲基化检测新体系,结合甲基化特异性-PCR技术(MSP)和HpaII限制性酶切-PCR技术,控制聚合物探针选择性地与甲基化特异性引物上的荧光素发生能量转移,实现了HT29、HepG2、A498、HL60和M17等五种肿瘤细胞的p16、HPP1和GALR2三种基因启动子的甲基化分析,并探讨了荧光信号与肿瘤细胞种类之间的关联性,在肿瘤特异性标志物的筛选以及癌症的早期诊断方面具有重要的应用价值。研究结果发表在Nature Protocols 2010, 5, 1255-1263,并获得中国发明专利授权。

  他们针对蛋白质光致失活在研究蛋白质功能中的重要应用价值及其在疾病治疗方面的潜在应用价值,利用水溶性共轭聚合物与目标蛋白质的静电或金属介导的亲和作用,建立了基于水溶性共轭聚合物的蛋白质光致失活的新方法,该方法具有高效、普适、高特异性的特点。研究结果发表在Adv. Mater. 2010, 22, 1602-1606。

  最近,他们还撰写了水溶性共轭聚合物在生物检测领域的综述,论文发表于Chem. Soc. Rev. 2010,39,2411-2419。在这篇综述论文中,作者结合国内外该领域的发展趋势,重点综述了近年来利用共轭聚合物荧光探针在DNA与蛋白质检测与传感、荧光成像以及生物器件构筑三个方面的研究进展,在重大疾病早期高灵敏诊断、药物设计以及个体化用药等方面具有重要应用前景。