近日，东南大学化学化工学院张袁健/周志新教授团队和中国科学院外籍院士ItamarWillner教授合作，利用无酶催化核酸发夹组装反应构筑具有不同生物功能的动态核酸分子网络，并建立了基于动态核酸分子网络多信号协同响应的超灵敏分析和智能成像分析方法。相关成果以“Cascaded, Feedback-Driven and SpatiallyLocalized Emergence of Constitutional Dynamic Networks Driven by Enzyme-Free Catalytic DNA Circuits”为题在化学领域国际权威学术期刊《美国化学学会会志》(Journal of the American Chemical Society)在线发表。
生物体代表了最复杂、最精密的分子组装体系，其中DNA、RNA、蛋白质等生物分子时刻处于相互作用之中，从而形成复杂的动态生物分子网络系统。生物动态网络中多单元协同作用，多功能高度集成，因此在识别能力、灵敏度、特异性等各方面都优异于目前人工发展的生物传感器件。通过向天然生物动态网络传感机制学习，运用多元、多功能、协同的理念发展基于智能分子动态网络的传感新策略，将会极大地提高传感器的通量、精度和灵敏度。
受细胞内动态生物分子网络启发，东南大学张袁健/周志新教授课题组利用无酶催化核酸发夹组装反应，演化生成多种动态核酸分子网络，进一步将级联、反馈和限域效应等生物放大功能和动态核酸分子网络的特性相融合，结合microRNA触发的催化发夹组装循环反应，发展多种基于动态核酸分子网络多信号协同响应的超灵敏体外检测分析方法和活细胞原位多组分成像分析方法。该方法有望提高低丰度靶标检测时的可靠性，为重大疾病的早期诊断提供技术支持和方法支持。
东南大学化学化工学院周志新教授和博士生林妮娜为该论文共同第一作者，东南大学为第一通讯单位，通讯作者为化学化工学院周志新教授、张袁健教授和ItamarWillner教授，该工作得到了江苏省自然科学基金的资助。