多肽作为蛋白质的基本结构单元，具有高度多样性和巨大信息量。随着对多肽参与并调节生命过程研究的深入，科学研究的焦点不仅仅停留在分离、分析内源性生物活性肽，而是更多地转向设计、合成和筛选具有特定功能的多肽。
在国家自然科学基金委、科技部、中国科学院和化学所的支持下，中科院活体分析化学重点实验室肽识别与选择分析课题组针对与癌症等重大疾病密切相关的蛋白质、多肽以及氨基酸残基，开展了新型靶向多肽的设计、筛选与活体分析应用研究，建立了疾病相关多肽、蛋白质的分离、分析与检测新方法，用以监测关键分子的空间及时间分布，为疾病的早期发现、治疗以及分子机制研究提供新的、有价值的思路和手段。
针对蛋白质与多肽的分子识别，发展了基于反义肽简并性的高选择性识别分子的设计、筛选新方法。以在肿瘤发生发展过程中具有重要作用的新型标志物LAPTM4B蛋白为靶点，成功设计、筛选出高亲和力和高选择性的小分子多肽探针AP2H。荧光标记的AP2H探针实现了对肝癌活细胞LAPTM4B蛋白的识别、定位与动态分析（图1），彰显了其生物相容性好、穿透性强、免疫原性低的优势。利用微流控技术在微纳尺度灵活可控、规模集成的优点，构建了多通道阵列微流控芯片多肽固相合成系统，实现了多肽的原位合成与裂解。在4小时内同时合成了六种不同长度/序列的亲和多肽。进一步构建了集成化进样并原位检测的四层微流控芯片筛选检测体系，实现了多肽与靶蛋白的原位分析检测，为分子相互作用与识别检测提供了新的方法（图2）。针对靶蛋白的快速分析，发展了一种简便、高选择性、高灵敏度的蛋白质中色氨酸残基的可视化检测新方法，为相关生物分子的构效关系研究以及疾病机制阐明提供有效的借鉴。（Lab Chip 2011, 11, 929; Chem. Commun. 2011, 47, 8319; ChemBioChem 2011, 12, 1209; J. Mol. Recognit. 2008, 21, 122; Talanta, 2012, 89, 531; Analyst 2013, 138, 2890-2896）
图1 肿瘤标志物LAPTM4B蛋白靶向的多肽探针的设计、筛选以及活细胞成像分析
图2 可原位检测的多单元集成化微流控多肽筛选检测芯片系统
相关研究发表后，得到生物医学领域刊物和综述文章（Trends Pharmacol. Sci. 2012, 33, 353; Cell. Mol. Life Sci. 2009, 66, 2445; J. Virol. Methods 2013, 187, 72）的关注和好评，认为反义多肽的分析检测方法为病毒抑制剂的开发研究提供了更为安全、简便的新思路。癌细胞靶向的反义肽则在疾病标志物高通量筛查分析和快速检测中具有显著优势。Katritzky在综述文章（Chem. Commun. 2012, 48, 11601）的展望中对我们芯片多肽合成的工作给予了充分肯定，认为将多肽合成引入到流体化学中是一个具有前瞻性的研究。
