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，為發(fā)展超靈敏的生物納米傳感新技術(shù)提供了強有力的手段。中國科學院武漢病毒研究所分子識別與生物納米傳感學科組長期致力于發(fā)展可控自組裝技術(shù)來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合物，實現(xiàn)了對心肌肌鈣蛋白的超靈敏檢測。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)的熱力學過程，難以人為干預和控制，因此對自組裝結(jié)構(gòu)的尺寸和功能的調(diào)控仍是一種挑戰(zhàn)。該學科組充分利用蛋白納米顆粒的自身優(yōu)勢（結(jié)構(gòu)對稱，可通過基因工程手段在其表面展示準確數(shù)目和方向的功能配體）和生物分子相互作用的特異性，通過調(diào)控生物素化的鐵蛋白和鏈霉親和素-辣根過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合物。所合成的酶納米復合物能顯著提高免疫分析檢測靈敏度，相較于傳統(tǒng)的酶聯(lián)免疫吸附測定，其用于心肌肌鈣蛋白的檢測靈敏度提高了10,000倍。該自組裝技術(shù)為進一步發(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)學領(lǐng)域提供了重要手段。

該研究得到了國家自然科學基金、中國科學院重點部署項目、湖北省自然科學基金、中國科學院青年創(chuàng)新促進會等基金項目的資助。

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