2021年度山东省科学技术奖推荐项目公示

发布时间:2021-01-11浏览次数:12


一.   项目名称:基于信号放大的生物分子检测体系的构建及在靶向递送中的应用

.提名者:山东省教育厅

.提名意见:

本项目面向医养健康领域,针对肿瘤诊疗技术难题,构建了新型仿生分子识别探针,采用信号放大策略,建立了信号放大的生物分子检测新体系。在此基础上,研制了多功能靶向纳米药物递送载体,靶向纳米药物载体递送进入活体,通过肿瘤细胞内活性分子刺激响应释放药物,活体荧光成像为肿瘤诊断提供依据,为重大疾病的检测与指示提供了可靠的理论依据和应用模型,具有重要的科学意义和实际应用价值。本项目相关研究成果发表在Analytical ChemistryChemical CommunicationsBiosensors and Bioelectronics等国际重要学术期刊上。相关研究工作受到业内专家学者的广泛关注,所发表的论文多次被Chem. Soc. Rev., J. Am. Chem. Soc.,Angew. Chem. Int. Ed等国际重要学术期刊引用,并对所做工作给予高度肯定。经检索,5篇代表性论文他引88次。提名该项目为山东省自然科学奖二等奖。

提名等级:山东省自然科学奖二等奖

.项目简介:

本项目针对基因检测、细胞监测、免疫分析及其它生物分子检测方法操作复杂灵敏度与准确性尚需提高等关键问题,以生物分子为研究对象,通过构建新型自组装纳米识别探针,建立等温放大检测新技术体系等核酸纳米技术,建立了特异性好、灵敏度高的生物分子传感分析新方法和新技术。在此基础上,研制了多功能靶向纳米药物载体,靶向纳米药物载体进入活体,通过肿瘤细胞内活性分子刺激响应释放药物,活体荧光成像为肿瘤诊断提供依据,构建了靶向药物递送平台,为重大疾病的检测与指示提供了可靠的理论依据和应用模型。为指示重大疾病的检测与发展提供了可靠的理论依据和应用模型,具有重要的科学意义和实际应用价值。

主要创新性研究成果包括:

1构建新型纳米探针。

针对无适体的生物分子,构建双硫键分子开关检测还原型巯基化合物及细胞成像的研究。避开了适体分子开关带来的局限性。实现了细胞内巯基化合物的检测及荧光成像研究。基于纳米金、磁性纳米粒子等纳米材料易于制备、比表面积大、生物相容性好、光电学性质优良等优点,将其与分子识别系统相结合,构建了一系列特异、灵敏、简便、经济的新型自组装纳米识别探针,克服了常规生物传感分析中交叉干扰的影响。

2构建信号放大的生物分子检测体系。

利用工具酶(如DNA聚合酶、DNA连接酶、DNA酶等)的特有性质,结合核酸适体与目标分子的特异性识别作用,建立了核酸、生物小分子等的等温信号放大传感新方法和新技术。一锅煮的方法大大避免了繁琐的实验操作。同时将构建的放大体系用于细胞内生物分子的检测,为分析化学在细胞生物学领域的研究提供了新的研究思路。

3成像分析及靶向递送应用。

滚环扩增后开发了一种基于磁性RNA纳米花用于复合给药和靶向治疗的诊断-治疗一体化系统。与传统的核酸结构相比之下,通过将磁性纳米粒子引入使得RNA 纳米花分离方便。叶酸作为一种具有优良的生物相容性纳米靶向载体克服了的选择性差的缺点,成果实现肿瘤细胞的检测。抗癌药物阿霉素和光敏剂四甲基吡啶卟啉结合,被用作联合药物运输,相对单一给药平台,该递送系统呈现了更好的疗效。

本项目相关研究成果发表在Analytical ChemistryChemical CommunicationsBiosensors and Bioelectronics等国际重要SCI期刊。本项目的5篇代表性SCI论文他引88次。

六.代表性论文目录:

1 Yingshu Guo, Shuang Li, Yujie Wang, Shusheng Zhang*

Diagnosis–therapy integrative systems based on magnetic RNA nanoflowers for co-drug delivery and targeted therapy

Analytical Chemistry, 2017, 894, 22672274 

2 Yingshu Guo, Yujie Wang, Shuang Li, Li Niu, Di Wei and Shusheng Zhang*

DNA-spheres decorated with magnetic nanocomposites based on terminal transfer reactions for versatile target detection and cellular targeted drug delivery

Chemical Communications, 2017, 5335, 4826 – 4829

3. Yingshu Guo,* Xiaofeng Sun, Guangxu Yang, Jia Liu

Ultrasensitive detection of ATP based on ATP regeneration amplification and its application in cell homogenate and human serum

Chemical Communications 2014, 5057, 7659-7662

4. Yingshu Guo, Yujie Wang, Guangxu Yang, Jing-Juan Xu,* Hong-Yuan Chen

MicroRNA-Mediated signal amplification coupled with GNP/dendrimers on a mass-sensitive biosensor and its applications in intracellular microRNA quantification

Biosensors and Bioelectronics, 2016, 85, 897–902

5. Yingshu Guo, Jia liu, Guangxu Yang, Xiaofeng Sun, Hong-Yuan Chen, Jing-Juan Xu*

Multiple turnovers of DNAzyme for amplified detection of ATP and reduced thiol in cell homogenates

Chemical Communications, 2015, 51, 862-865.

.主要完成人(完成单位)情况:

临沂大学与南京大学联合申报2021年山东省自然科学奖,完成人(完成单位)合作关系说明如下:

1)姓名:郭英姝,排序:1/4,职称:教授,工作单位:临沂大学,完成单位:临沂大学。

郭英姝教授主要负责本项目总体研究方案与思路的设计,以生物分子为研究对象,建立信号放大的生物分子检测体系,并且在此基础上将所建立的体系用于细胞靶向递送药物。项目期间,郭英姝是五篇代表性论文的第一作者,是第3篇代表性论文的通讯作者。

2)姓名:徐静娟,排序:2/4,职称:教授,工作单位:南京大学,完成单位:南京大学。

徐静娟教授主要负责本项目中GNP/dendrimers信号放大的生物分子检测体系,并且将所建立的体系用于MicroRNA的分析检测中。项目期间,徐静娟教授是第45篇代表性论文的通讯作者。

3)姓名:张书圣,排序:3/4,职称:教授,工作单位:临沂大学,完成单位:临沂大学。

张书圣教授主要负责本项目中滚环复制放大信号方法的思路的设计与数据分析。项目期间,张书圣教授是是第12篇代表性论文的通讯作者。

4)姓名:王玉洁,排序:4/4,工作单位:山东特检特种气体有限公司,完成单位:临沂大学。

王玉洁主要负责本项目中信号放大体系和递送载体的构建实验。项目期间,王玉洁是第24篇代表性论文的第二作者,第1篇代表性论文的第三作者。

本项目第一完成单位是临沂大学,第二完成单位是南京大学。

本项目第一完成人临沂大学郭英姝教授,是山东省高等学校青创科技计划生物纳米分析化学创新团队带头人,是本项目的负责人,提出了该项目的研究思路,制定了研究方案。第二完成人徐静娟是南京大学教授,在项目期间与郭英姝教授合作共同完成该项目。第三完成人张书圣教授是临沂大学生化分析团队的带头人,在项目期间与郭英姝教授合作共同完成该项目。第四完成人王玉洁是临沂大学学生,在项目期间与郭英姝教授合作共同完成该项目。研究过程中,各方发挥各自优势。提交总结题报告等事宜,由临沂大学总体负责,南京大学协助完成;所得数据各方共享;各单位在自己研究的方面,利用本成果数据发表论文等则为各单位独自享有;申报奖项时,各方协商联合申请。

特此说明。