李峰课题组通过探究DNA四面体形成机理实现一锅法合成和纯化

shenhua

在DNA纳米技术广泛发展的几十年中，依赖互补配对的精确性和可编程性，结构DNA纳米技术创造出结构多样、尺寸可调的多种二维/三维精细DNA纳米结构，并在功能材料构建、生物传感、生物成像以及治疗等领域发挥重要的作用。其中，为了更好地赋予这些纳米结构不同的生理功能，理解DNA纳米结构形成机理、开发出高产率的合成方法、高效的纯化技术及表征手段是最基础且关键的部分。

        近期，我院李峰教授与中国科学院生态环境研究中心环境化学与生态毒理学国家重点实验室的赵强研究员合作将实时荧光各性异性(荧光偏振)技术与DNA反应终止探针相结合，以经典的DNA四面体(TDN)为模型系统，通过高效监测其形成动力学和热力学，成功揭示TDN及其副产物形成机理并探究出其最适反应温度。最后利用该探针进一步开发出TDN一步纯化以及一锅法合成新方法，可以在不需要精密仪器和/或操作的情况下，一步去除未反应的组分链和副产物，在30 min左右即可实现近10倍的纯度提升。
        该项研究不仅提高了研究者对重要DNA纳米结构的理解，也为解决复杂DNA纳米结构制造问题提供了新的解决方案。
        该研究称成果近期作为Front Cover发表在《Analytical Chemistry》期刊上，题目为“Probing the Formation Kinetics and Thermodynamics with Rationally Designed Analytical Tools Enables One-Pot Synthesis and Purification of a Tetrahedral DNA Nanostructure”。四川大学博士研究生高露为论文第一作者。通讯作者为李峰教授、赵强研究员，四川大学为本文第一单位。
         全文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.1c00363


         文章来源：四川大学
        李峰，四川大学化学学院教授，此前为加拿大布鲁克大学(Brock University)化学系终身副教授。长期从事生物分析、DNA纳米技术、重大疾病精确检测技术等方向研究。在 Chemical Reviews、Angewandte Chemie、 ACS Nano等国际顶级杂志发表研究论文40余篇，同时长期担任 NatureNanotechnology等40余种杂志的特约审稿人。所获主要荣誉包括加拿大安大略省政府颁发的 Ontario Early Researcher Award(2018)、中加YsEP访问学者(2018)、 Young Investigators in(Bio-)Analytical Chemistry (2019, Springer)、Emerging Investigators Analytical Sciences (2016, Royal Society of chemistry)等。
        赵强，男，研究员，博士生导师。2005年毕业于北京大学化学与分子工程学院，分贝获得北京大学理学学士学位和分析化学博士学位。2005年至2009年，在加拿大阿尔伯塔大学临床医学和病理系的分析和环境毒理学部进行博士后研究。2009年至2014年，在山西大学环境科学研究所工作，教授。2014年7月，进入中国科学院生态环境研究中心，环境化学与生态毒理学国家重点实验室工作。2012年获得国家自然科学基金优秀青年基金项目资助。在Analytical Chemistry, Chemical Communications, Trends in Analytical Chemistry, Biosensors and Bioelectronics 等期刊上发表论文30余篇。