武漢病毒所在蛋白納米自組裝及超靈敏免疫分析研究中獲進(jìn)展

自組裝(self-assembly)是指系統(tǒng)的構(gòu)成元素（如分子）在不受人類外力干預(yù)下，自行聚集、組織成規(guī)則結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象。自組裝現(xiàn)象廣泛存在于自然界中，自組裝蛋白納米結(jié)構(gòu)作為一種新興的生物納米技術(shù)平臺(tái)，為發(fā)展超靈敏的生物納米傳感新技術(shù)提供了強(qiáng)有力的手段。中國(guó)科學(xué)院武漢病毒研究所分子識(shí)別與生物納米傳感學(xué)科組長(zhǎng)期致力于發(fā)展可控自組裝技術(shù)來(lái)制備多功能蛋白納米器件及超靈敏生物傳感技術(shù)，并取得了系列研究成果。最近，該學(xué)科組建立了一種尺寸可控的自組裝策略，并利用鐵蛋白納米顆粒構(gòu)建了一系列尺寸的酶納米復(fù)合物，實(shí)現(xiàn)了對(duì)心肌肌鈣蛋白的超靈敏檢測(cè)。這一研究成果已在納米期刊ACSNano發(fā)表（ACSNano,,9(11),pp10852?10860）。

利用自組裝技術(shù)構(gòu)建高度有序（highlyordered）、低缺陷（defect-less）的多維度納米材料是一個(gè)極具應(yīng)用前景的納米結(jié)構(gòu)制造技術(shù)路線，其已被廣泛應(yīng)用于各種形貌的納米結(jié)構(gòu)構(gòu)建。然而，由于自組裝通常是自發(fā)的熱力學(xué)過(guò)程，難以人為干預(yù)和控制，因此對(duì)自組裝結(jié)構(gòu)的尺寸和功能的調(diào)控仍是一種挑戰(zhàn)。該學(xué)科組充分利用蛋白納米顆粒的自身優(yōu)勢(shì)（結(jié)構(gòu)對(duì)稱，可通過(guò)基因工程手段在其表面展示準(zhǔn)確數(shù)目和方向的功能配體）和生物分子相互作用的特異性，通過(guò)調(diào)控生物素化的鐵蛋白和鏈霉親和素-辣根過(guò)氧化物酶的組裝比例，成功得到了一系列不同尺寸的酶納米復(fù)合物。所合成的酶納米復(fù)合物能顯著提高免疫分析檢測(cè)靈敏度，相較于傳統(tǒng)的酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定，其用于心肌肌鈣蛋白的檢測(cè)靈敏度提高了10,000倍。該自組裝技術(shù)為進(jìn)一步發(fā)展精致可控的多功能納米結(jié)構(gòu)并廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域提供了重要手段。

該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、中國(guó)科學(xué)院重點(diǎn)部署項(xiàng)目、湖北省自然科學(xué)基金、中國(guó)科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)等基金項(xiàng)目的資助。

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