交易大厅面向基因和蛋白质的纳米检测平台技术
技术背景
石英晶体微天平（Quartz crystal microbalance，QCM）是一种利用石英晶体压电电效应检测表面质量变化的仪器。最近，我们提出了“固化水层”模型。该模型指明只需0.18纳米的厚度改变，即可引起1Hz的频率改变，因此利用“固化水层”进行检测的QCM具有极高的灵敏度。藉此，我们开发了端粒酶活性和DNA甲基化检测这两个QCM的应用。
技术创新/优势/亮点
QCM用作生物传感具有无需标记及实时在线监测等优点，QCM软件自动获得实时状态下的数据，做到即时检测，数据获得，数据分析的自动一体化，整个检测过程中人工操作大大减少，降低了手工操作带来的误差。在液态环境中，利用QCM可以准确分析计算芯片表面的厚度变化，可用于化学、生物等各个研究领域。另外，QCM芯片经适当处理后可以重复多次使用，使用成本较低。
应用领域
甲基化在高等生物的表观遗传学研究中占有重要地位，异常甲基化可以作为疾病早期诊断的标志和临床治疗的靶标。甲基化研究的广泛开展需要高效率、低成本且操作简单的检测方法学。我们采用HpaⅡ-PCR和QCM相结合,开发出基于QCM的DNA甲基化检测方法,可以检测DNA的任意特定位点的甲基化,所得结果可以进行定量分析。 端粒酶存在于人类干细胞和肿瘤中，端粒酶的高表达可以作为肿瘤早期临床诊断的标志物，端粒酶抑制剂有望被开发成为新的抗癌药物用于临床治疗。我们使用QCM检测端粒酶的活性并且评估其抑制剂的抑制效果。整个检测过程异常简单，无需繁琐PCR扩增步骤，有效避免了传统TRAP方法由于PCR过程带来的假阳性信号的干扰，可以更直接、准确地得到端粒酶的活性数据。同时，QCM用作端粒酶抑制剂的评估研究证实QCM可作为一种新的药物测试平台发挥作用。