摘要
目前,分子识别的过程通常发生于特定的主客体分子之间,两者在空间上的互补性不但为识别反应提供了特异性,还对生物体内的信号传导以及细胞行为等生物反应及功能的顺利实施起到了决定性作用。由于自然界已有的生物识别分子的理化性质已经固定,限制了分子识别能力的提升,故须通过体外工程化改造配体分子的手段,以提高配体对靶标的识别效率。 核酸适体在生化性质上是一段寡核苷酸序列,通常使用指数富集的配体系统进化技术(SELEX)获得。核酸适体拥有着与抗体相似的高亲和力以及高特异性的结合特性,由于适体的分子量小,在相同表面积的传感器中比抗体能够修饰更多的分子,利于液体活检中对靶标分子的识别捕获。 然而,天然核酸适体对靶标的识别位点相对单一,且在复杂环境中应用时极易受到杂质干扰。所以,本研究针对不同的识别要求,分别开发了“同靶标双表位核酸适体特异性识别机制与应用”与“基于异源双核酸适体的外泌体检测新策略”两种双核酸适体识别性能调控策略。其中,建立了同靶标双核酸适体的特异性识别平台,通过组合优势互补的核酸适体,提高识别反应的热、动力学性能,最后与微流控平台结合,将流速从0.25 mL/h提升至0.4 mL/h,实现了更高效的循环肿瘤细胞捕获。此外,借助变构探针的靶标激活识别特性,提出异源双核酸适体捕获肿瘤来源外泌体的识别策略,降低过量探针对基底造成的损耗,增强核酸适体探针捕获肿瘤来源外泌体的能力。并利用鱼骨芯片的凹槽结构,增强探针与基底的碰撞。与流式上的检测限相比,芯片上的检测限降低了两个数量级。 总之,本研究通过调控双核酸适体的性能,并与具有高物质传输能力的微流控平台联用,提高了核酸适体在液体活检中捕获肿瘤靶标的能力,实现对循环肿瘤细胞和肿瘤来源外泌体的高性能捕获。