近期，江南大學(xué)生物工程學(xué)院周楠迪教授團(tuán)隊(duì)在金黃色葡萄球菌適配體生物傳感器的構(gòu)建方面取得重要進(jìn)展，研究成果“Self-Assembled DNA Nanoflowers Triggered by a DNA Walker for Highly Sensitive Electrochemical Detection of Staphylococcus aureus”正式發(fā)表于ACS Applied Materials & Interfaces （IF=8.758）（https://dx.doi.org/10.1021/acsami.0c22062）。

 

　　DNA是生物體遺傳信息的主要載體，其復(fù)制過(guò)程遵循嚴(yán)格的堿基配對(duì)原則，以保證遺傳信息傳遞的準(zhǔn)確性。基于堿基配對(duì)的特性，DNA也被用作生物材料的支架來(lái)實(shí)現(xiàn)納米精度的DNA自組裝結(jié)構(gòu)的合成。各種DNA納米結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和成功構(gòu)建使DNA納米技術(shù)滲透到眾多交叉學(xué)科領(lǐng)域。與傳統(tǒng)納米材料相比，DNA納米材料具有良好的生物相容性，在醫(yī)藥、生物、環(huán)境科學(xué)等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

 

　　周楠迪教授團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種基于DNA步行器和DNA納米花的電化學(xué)生物傳感器用于金黃色葡萄球菌的檢測(cè)。利用核酸適配體的高親和力和特異性、DNA分子機(jī)器的機(jī)械運(yùn)動(dòng)以及DNA納米花的獨(dú)特性質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了金黃色葡萄球菌的高靈敏度檢測(cè)。在該平臺(tái)中，核酸適配體作為識(shí)別元件，與靶標(biāo)金黃色葡萄球菌結(jié)合后觸發(fā)DNA步行器在電極表面進(jìn)行周期性運(yùn)動(dòng)，誘導(dǎo)釋放出大量可用于滾環(huán)擴(kuò)增反應(yīng)的引物，后者通過(guò)滾環(huán)擴(kuò)增反應(yīng)在電極表面形成大量的自組裝DNA納米花。DNA納米花的形成增加了電極表面電活性亞甲基藍(lán)的結(jié)合位點(diǎn)，極大地提高了因金黃色葡萄球菌觸發(fā)的電流信號(hào)。該生物傳感器可檢測(cè)60-6×108 CFU/mL動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)的金黃色葡萄球菌，檢測(cè)限低至9 CFU/mL。該微生物檢測(cè)平臺(tái)基于高效的分子機(jī)器和獨(dú)特的DNA納米結(jié)構(gòu)，具有良好的靈敏度、特異性和穩(wěn)定性，在食品安全和環(huán)境監(jiān)測(cè)方面顯示出巨大的潛力。

 

　　周楠迪教授為該論文的通訊作者，2017級(jí)博士生蔡蓉鳳為該論文的第一作者。上述研究工作得到了江蘇省六大人才高峰項(xiàng)目（JY-078）和江蘇省研究生科研創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目（KYCX18_1799）的資助。