科创中国

生物与新医药技术,医药生物技术

识别探针的界面组装是生物传感技术研究核心，项目首次报道了一种基于polyA DNA自组装的电化学传感芯片，实现了优良的电子传导效率，大肠杆菌核酸检测灵敏度低至***×10-14mol/L，并具有良好的选择性和重复性。重要的是多信号探针体系的碱基堆堆积力作用，有助于破坏目标二级结构和稳定探针目标的结合，在检测细菌基因组DNA时，同样具有良好的检测能力。生物传感器是在16通道电极芯片上构建的，不需要进行任何聚合酶链反应（PCR），实现了五种细菌的单细菌的水平检测，这对开展便携式细菌生物传感检测具有非常重要的意义。开发了另一种新型的polyA三嵌段探针，可用于病原微生物现场检测。电化学生物传感不仅成本低廉而且易于集成化和微型化，在食品安全病原微生物检测中具有潜在的应用价值。利用二维DNA纳米结构构建多元、协同的纳米传感界面，并通过调控纳米界面来实现目标DNA分子的高特异性捕获与识别，提出了两种基于polyA-DNA探针电化学DNA生物传感器的构建方式，并成功应用于食品中致病菌的检测，使致病菌的检测逐步向灵敏度更高、特异性更强、更加简易和经济的方向不断发展。

本项目开发了一种新型的电化学DNA生物传感器，研发了多腺嘌呤（polyA）探针，颠覆了传统电化学传感器识别探针对于化学修饰的依赖，实现完全无标记的DNA探针界面组装，并且通过改变polyA的长度，精确控制电极表面密度，提高探针识别效率，最终实现了优良的检测效果，实现了五种食源有害细菌的16S rRNA基因检测分析；检测限（LOD）可达10 fM，达到世界先进水平，并具有良好的选择性和重复性；在检测细菌基因组提取物时，同样具有良好的检测能力；本生物传感器是在16通道电极芯片上构建的，提升了检测通量，对开展便携式细菌生物传感检测具有非常重要的意义。

河北工业大学（Hebei University of Technology），简称河北工大，坐落于天津市，由河北省人民政府、天津市人民政府与中华人民共和国教育部共建，隶属于河北省，是国家“双一流”建设高校、国家“211工程”重点建设高校，入选国家“中西部高校基础能力建设工程”、教育部“卓越工程师教育培养计划”、河北省“国家一流大学建设”一层次学校、天津市高水平特色大学建设项目、国家建设高水平大学公派研究生项目、中国政府奖学金来华留学生接收院校、国家级新工科研究与实践项目、首批高等学校科技成果转化和技术转移基地，CDIO工程教育联盟成员单位。