探索微觀世界的確定性基因

樊春海

上海交通大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院

*Email: fanchunhai@sjtu.edu.cn

 

生物傳感是利用生物特異性識別過程來實現(xiàn)生物檢測的分析方法。生物傳感領(lǐng)域的發(fā)展非常迅速，然而人工的生物傳感器件在識別能力、靈敏度、特異性等各方面都遠遠遜色于生物體內(nèi)的天然傳感器（“分子機器”）。這就促使我們向生物體學(xué)習(xí)，用“多元、多功能、協(xié)同”的理念構(gòu)建類似于“分子機器”的生物檢測器件。DNA納米技術(shù)領(lǐng)域的快速發(fā)展則為構(gòu)筑這樣的分子機器提供了新的可能。DNA納米技術(shù)作為近年來新興的前沿交叉領(lǐng)域，旨在利用DNA分子卓越的自組裝和識別能力，將其作為一種納米材料實現(xiàn)精確的自底向上(bottom-up)的納米構(gòu)筑，從而設(shè)計各種功能納米結(jié)構(gòu)。利用自然界賦予DNA分子的自我識別和精確組裝能力可以從底向上組裝出各種均一性好、結(jié)構(gòu)精巧和功能可設(shè)計的框架核酸(Framework Nucleic Acids, FNA)結(jié)構(gòu)。相對于通常的無機納米結(jié)構(gòu)而言，這些框架核酸不僅制備簡單、結(jié)構(gòu)可控，而且易于實現(xiàn)精確的生物功能化，尤其是再與無機納米粒子結(jié)合起來的話，就可能實現(xiàn)常規(guī)納米技術(shù)難以完成的復(fù)雜功能。本報告中將介紹我們實驗室在利用框架核酸開展單分子生物分析方面的工作。

 

關(guān)鍵詞：框架核酸；單分子；分析

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樊春海，上海交通大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院王寬誠講席教授，中國科學(xué)院院士。1996年本科畢業(yè)于南京大學(xué)，2000年博士畢業(yè)于南京大學(xué)，2001-2003年在圣芭芭拉加州大學(xué)從事博士后研究。2004年入選中國科學(xué)院百人計劃，2007年獲得國家杰出青年基金資助，2012-2016年任科技部納米973首席科學(xué)家。入選中國化學(xué)會會士、美國科學(xué)促進會(AAAS)會士、國際電化學(xué)學(xué)會(ISE)會士和英國皇家化學(xué)會(RSC)會士，兼任ACS Applied Materials & Interfaces副主編，ChemPlusChem編委會共同主席。已在Nature，Nature和Science子刊等SCI雜志發(fā)表論文400余篇，他引3萬余次，H因子96，近六年連續(xù)入選“全球高被引科學(xué)家”。部分成果獲2016年國家自然科學(xué)二等獎，并獲2019年度何梁何利基金科學(xué)與技術(shù)創(chuàng)新獎、美國化學(xué)會“測量科學(xué)進展講座獎”和第十二屆“談家楨生命科學(xué)創(chuàng)新獎”。