核酸适配体(Aptamer)是一类具有特异性识别功能的单链核酸分子,具有与单克隆抗体相媲美的亲和力与特异性。与单抗相比核酸适配体还具有以下优点:可在体外筛选,靶分子范围广,分子量较低,没有免疫源性和毒性,可通过化学合成制备、改造与标记,化学稳定性好,能可逆变性与复性,可通过酶扩增、剪切等。这些优点使其在生物医学领域具有广阔的应用前景。
核酸适配体在分析检测中的应用研究几乎涉及所有的分析方法和技术,但这些研究大都集中于几个特定的核酸适配体上,鲜有实际应用。这主要是由于核酸适配体的筛选和表征过程复杂,因此可用的核酸适配体不多,成为制约核酸适配体广泛应用的瓶颈。为了获得可识别重要生理活性分子的核酸适配体,用于活体分析研究,在科技部、国家自然科学基金委、中国科学院和化学所的支持下,化学所活体分析化学院重点实验室的科研人员经过系列的探索性研究,建立了高效的核酸适配体筛选和表征平台,发展了新的核酸适配体优化与表征方法。在此平台上已筛选得到了能特异性识别肿瘤细胞(Analyst 2009, 134: 1808)、植物细菌、蛋白(Bioorg Med Chem 2010, 18:1798)、多肽(Bioorg Med Chem 2011, 19: 4211)、生物活性小分子(Biosens Bioelectron 2013, 41: 157; Analyst 2011, 136:577; Anal Chem 2012, 84: 7323; Anal Chim Acta, 2013, 787:203)等10种不同靶标的核酸适配体(如图1所示)。基于这些核酸适配体结合荧光技术、纳米技术、分子工程技术构建了系列的核酸适配体探针,实现了烷氨基类化合物、系统素、玉米素、凝血酶(Biosens Bioelectron 2010, 25:1487)、汞离子(Chem Commun 2013, 49: 164;)、色氨酸(Analyst 2011, 136: 577)、可待因、肿瘤细胞与组织(Analyst 2009, 134:1808)等的高选择性分离分析。
该平台已对外开放,已有中国检验检疫科学院、中山大学、云南师范大学、中国医科大学的研究小组在我们的平台上合作筛选核酸适配体。
图1 近期筛选所得的核酸适配体