[00769918]生物传感与细胞功能分子原位检测及其肿瘤诊疗应用新策略

该项目围绕生物传感与肿瘤诊疗中的关键科学问题，以传感信号放大与肿瘤诊疗新方法为目标，以纳米材料的光电与催化性能为导向，高效集成交叉学科的新成就，在分子识别、肿瘤相关分子传感信号放大和肿瘤靶向诊疗新策略的研究中取得了系列原创性成果，拓宽了生命分析、临床检验与诊疗的新领域，其重要科学发现如下： 1.信号放大传感策略：针对临床检验与诊断中对肿瘤标志物灵敏、快捷检测的需求，提出多种“纳米信号放大”与“DNA信号放大”思路，并设计等温指数放大、辅助DNA循环放大、循环链替代聚合放大等策略，构建了一系列癌症标志物与相关分子的高灵敏检测方法。因系统地提出“纳米信号放大”新概念，应邀在Chem.Soc.Rev.(2012)发表相关综述。 2.光电生物传感新方法：基于新型纳米结构的光电与催化性能，创建了光电生物传感新原理，提高了传感性能，提升响应速度与检测浓度范围。通过波长分辨光电流双信号输出策略的设计，提出比例光电化学传感新概念。将信号放大策略引入光电传感领域，利用DNA自组装结构与卟啉的作用，设计高催化活性的模拟酶，催化化学发光反应，发展了无需物理光源的光电传感器，实现了癌症相关分子的高效灵敏检测。 3．肿瘤细胞功能分子的原位成像：针对肿瘤细胞相关功能分子原位精准检测方法的缺乏，开发细胞原位信号放大策略，提出单通道和多通道的细胞表面糖基原位定量新原理，发展了肿瘤细胞表面特定蛋白上聚糖原位检测的多种方法。设计带缺口的分子信标，建立了肿瘤细胞内端粒酶的原位成像与动态监测方法，创建了肿瘤细胞中caspase-3、mRNA与microRNA、ATP等功能分子的原位定量方法，实现了细胞内caspase家族演变过程的原位跟踪与癌细胞的耐药性鉴定。 4.肿瘤靶向诊疗新策略：进一步拓宽肿瘤相关功能分子的原位高灵敏成像与“开-关型响应”在生命体系中的应用，将pH敏感型荧光分子和高效光敏剂结合，构建了肿瘤细胞与小鼠活体上集肿瘤靶向成像、光动力治疗和疗效实时监测于一身的纳米探针，实现了适配体靶向和pH介导的癌症诊治一体化，提高了疗效，并有效避免了癌症过度治疗。构建了解决基因干扰治疗中递运选择性和释放可控性的策略，实现了区分细胞亚型的siRNA运载和深组织穿透深度的可控释放，为肿瘤等重大疾病的精准诊治提出新的范式。 在IF>5刊物发表论文137篇，包括Nat.Commun.、JACS、Angew.Chem.5篇，Chem.Soc.Rev.1篇，Chem.Sci.7篇，Anal.Chem.40篇，专著3部，授权发明专利5件，1人获国家优秀青年基金，1人获江苏省双创人才与特聘教授。8篇代表论文被SCI他引981次，单篇最高他引278次，得到广泛的正面评价和应用，表明该项目成果的特色、原创性与影响力，并引领生物传感、临床检验与细胞功能分子原位分析方法学及其肿瘤诊疗应用的发展。