基于核酸等温扩增和多功能纳米探针的DNA甲基化检测新技术研究

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基本信息

  • 批准号：
    81101638
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    22.0万
  • 负责人：
    程伟
  • 依托单位：
    重庆医科大学
  • 学科分类：
    H1813.肿瘤诊断
  • 结题年份：
    2014
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2014-12-31

项目摘要

DNA甲基化是肿瘤表观遗传学研究的重要内容，相关基因启动子CpG岛的甲基化状态作为潜在的肿瘤标志物具有广阔的临床应用前景。现有的DNA甲基化检测技术往往需要在不同体系中分别进行多步预处理和反应，操作步骤繁杂，分析周期长，难以在肿瘤临床诊疗中推广应用。本项目拟整合多学科多技术,利用核酸等温扩增和多功能纳米探针技术与电化学等生物传感技术有机结合，在同一传感界面集成靶序列的捕获富集、甲基化特异性甄别、多重信号放大以及定量检测；通过滚环扩增技术、核酸酶技术、单核苷酸引物延伸反应和纳米磁性富集、多功能纳米探针、纳米信号放大、固相载体链接化学技术；原创性的建立一系列不依赖传统PCR扩增和/或重亚硫酸盐转化，简单、快速、灵敏的DNA甲基化定量检测新技术；为肿瘤表观遗传学研究提供新的实用工具，为推动DNA甲基化标志物在临床诊疗中的推广应用，实现肿瘤的个体化诊疗提供有力的技术支撑。

结项摘要

项目实施以来，以电化学生物传感技术为平台，利用电化学传感技术、等温核酸扩增技术和多功能纳米探针技术，本项目建立了一系列高灵敏特异性DNA甲基化、DNA、蛋白标志物电化学传感新方法，并将其用于DNA甲基化及其他核酸、蛋白疾病标志物的简单超灵敏定量检测。截止目前，本项目经费支持下已发表已发表论文10篇（SCI论文8篇）。 其中第一作者SCI论文三篇包括：Biosens. Bioelectron. 2012, 36, 12-17 (2012 IF 5.602); J. Electroanal. Chem. 2012, 687, 89-94(2012 IF 2.905); Biosens. Bioelectron. 2014, 62, 274-279 (2013 IF 6.451)。另外还有两篇工作已经完成，正在撰写或投稿。主要研究内容包括：.（1）DNA甲基化超灵敏电化学传感器的研制及其在分泌型卷曲相关蛋白2(Sfrp-2)基因启动子甲基化检测中的应用。本项目以SFRP-2为靶基因，建立了一种甲基化特异性电化学传感新方法。该方法能够从非甲基化DNA中灵敏的检测出含量低至0.01%甲基化DNA。并能够成功用于乳腺癌病人组织SFRP-2启动子甲基化状态的定量检测和药物诱导过程中靶基因甲基化状态变化的定量评估。本方法建立的超灵敏的DNA甲基化定量检测新方法有望成为抑癌基因启动子甲基化肿瘤标志物检测新的技术平台。.（2）本项目建立了一种新的基于分子信标介导循环链扩增的分析方法并将其与核酸滚环扩增技术结合；构建了一种超灵敏高特异性DNA电化学传感新方法。实现了DNA靶分子的简单超灵敏高特异性DNA电化学传感。本方法可以进一步发展成为DNA甲基化检测的新方法用于抑癌基因启动子甲基化的方便、超灵敏定量检测。.（3）本项目基于靶向诱导转录扩增发展了一种超灵敏电化学DNA传感器，将DNA的等温扩增过程和传感器表面靶分子的捕获过程集成到同一体系中。实现了DNA的快速超灵敏检测。并成功用于DNA甲基化的定量检测。.（4）基于核酸等温扩增的电化学蛋白标志物检测新方法。本项目建立了一种新的基于核酸适体靶向识别诱导循环链置换的电化学传感新策略，并用于蛋白标志物的超灵敏检测。该方法检测VEGF的灵敏度可达0.82 pg mL-1，为肿瘤标志物的超灵敏检测提供了新的技术支持。

项目成果

期刊论文数量（14）
专著数量（0）
科研奖励数量（3）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
A Hairpin Electrochemical Aptasensor for Sensitive and Specific Detection of Thrombin Based on Homogenous Target Recognition
基于同质目标识别的发夹电化学适体传感器灵敏特异性检测凝血酶
  • DOI：
    10.1002/elan.201200506
  • 发表时间：
    2013-05-01
  • 期刊：
    ELECTROANALYSIS
  • 影响因子：
    3
  • 作者：
    Fu, Hu;Ge, Chuang;Yi, Gang
  • 通讯作者：
    Yi, Gang
A Novel Electrochemical Immunosensor for Detection of AngiotensinII at a Glass Carbon Electrode Modified by Carbon Nanotubes/Chitosan Film
碳纳米管/壳聚糖膜修饰的玻碳电极检测血管紧张素II的新型电化学免疫传感器
  • DOI：
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  • 发表时间：
    2013-03
  • 期刊：
    International Journal of Electrochemical Science
  • 影响因子：
    1.5
  • 作者：
    Rong Luo;Wei Zhang;Wei Cheng（程伟）;Dan Zhao;Yahui Li;Xiaojuan Lin;Fang Dong;Shijia Ding
  • 通讯作者：
    Shijia Ding
Rapid and Sensitive Strategy for Salmonella Detection Using an InvA Gene-Based Electrochemical DNA Sensor
使用基于 InvA 基因的电化学 DNA 传感器快速、灵敏地检测沙门氏菌
  • DOI：
    10.1016/s1452-3981(23)13380-3
  • 发表时间：
    2012-01
  • 期刊：
    Int. J. Electrochem. Sc.
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Qing Li;Wei Cheng;Decai Zhang;Tianxiao Yu;Yibing Yin;Huangxian Ju;Shijia Ding
  • 通讯作者：
    Shijia Ding
span style=font-family:#39;font-size:12pt;A novel electrochemical biosensor for ultrasensitive and specific detection of DNA based on molecular beacon mediated circular strand displacement and rolling circle amplification/span
一种基于分子信标介导的环链位移和滚环扩增的新型电化学生物传感器，用于 DNA 的超灵敏和特异性检测
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    Biosens. Bioelectron.
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Wei Cheng;Wei Zhang;Yurong Yan;Bo Shen;Dan Zhu;Pinhua Lei;Shijia Ding
  • 通讯作者：
    Shijia Ding
Streptavidin-enhanced surface plasmon resonance biosensor for highly sensitive and specific detection of microRNA
链霉亲和素增强的表面等离子共振生物传感器，用于高灵敏度和特异性检测 microRNA
  • DOI：
    10.1007/s00604-013-0945-3
  • 发表时间：
    2013-01
  • 期刊：
    Microchimica Acta
  • 影响因子：
    5.7
  • 作者：
    Decai Zhang;Yurong Yan;Wei Cheng（程伟）;Wei Zhang;Yahui Li;Huangxian Ju;Shijia Ding
  • 通讯作者：
    Shijia Ding

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  • 作者：
    喻莉;刘祖浩;程伟;王珂
  • 通讯作者：
    王珂

其他文献

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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