二维过渡金属碳化物/氮化物纳米探针核酸标志物分析

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    21874008
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    64.0万
  • 负责人：
    董海峰
  • 依托单位：
    北京科技大学
  • 学科分类：
    B0404.化学与生物传感
  • 结题年份：
    2022
  • 批准年份：
    2018
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2019-01-01 至2022-12-31

项目摘要

This project targets to the key issue of developing novel detection strategies for lung cancer microRNA (miRNA) /ctDNA analysis and exploring its biomedical application using the unique properties of MXenes two-dimensional (2D) nanomaterials. The 2D nanomaterials will be controllably synthesized using strong acids etching or surfactant agents intercalated exfoliation, and the efficient gene probe will be designed according to the hybridization thermodynamics and using nucleic acids chemical modification techniques. A serious of in vitro lung cancer miRNA/ctDNA detection strategies will be developed by combination the multifunctional MXenes 2D nanoprobes and efficient gene probes as well as molecular biology signal amplification by various electrochemical and photospectroscopic tools. Multifunctional MXenes 2D gene nano-delivery with high transfection efficiency and specific-target-cells will be fabricated for intracellular miRNA sensitive detection. By combining the unique the optical, electrochemical and magnetic properties of the MXenes 2D nano materials with the biological functions of miRNA/ctDNA, we will design multifunctional MXenes 2D theranostic nanocomposites for lung cancer diagnosis and therapeutics.
本项目利用二维过渡金属碳化物/氮化物纳米探针（MXenes）优良的理化性质，发展肺癌特异性表达miRNA/ctDNA核酸标志物高效生物分析方法。通过强酸刻蚀及表面活性剂辅助插层剥离法可控合成各种性能优良的MXenes二维纳米材料；利用分子动力学和热力学的原理，结合核酸化学修饰技术，设计高效的核酸分子识别探针。利用优良的光、磁、电性能MXenes纳米探针和高效的基因探针，结合分子生物学信号放大技术，借助多种光学、磁学及电化学手段，构建一系列灵敏的肺癌miRNA/ctDNA生物传感器。基于MXenes二维结构大的表面积、良好生物相容性及表面易修饰的特点，设计具有靶向功能，转染效率高的新型的MXenes二维纳米探针基因载体，结合胞内无酶放大的方法，发展胞内miRNA检测新方法。构建多功能优良光学或磁学性能MXenes纳米探针，结合miRNA/ctDNA的生物学功能，开发新型的高效肺癌诊疗体系。

结项摘要

本项目利用二维过渡金属碳化物/氮化物纳米探针（MXenes）优良的理化性质，发展肺癌特异性表达miRNA/ctDNA核酸标志物高效生物分析方法，探索其生物医学应用。通过强酸刻蚀及表面活性剂辅助插层剥离法可控合成各种性能优良的MXenes二维纳米材料；利用分子动力学和热力学的原理，结合核酸化学修饰技术，设计高效的核酸分子识别探针。利用优良的光、磁、电性能MXenes纳米探针和高效的基因探针，结合分子生物学信号放大技术，借助多种光学、磁学及电化学手段，构建一系列灵敏的肺癌miRNA/ ctDNA生物传感器。基于MXenes二维结构大的表面积、良好生物相容性及表面易修饰的特点，设计具有靶向功能，转染效率高的新型的MXenes二维纳米探针基因载体，结合胞内无酶放大的方法，发展肺癌胞内miRNA检测新方法。构建多功能优良光学或磁学性能的MXenes多功能纳米探针，结合miRNA的生物医学功能，开发新型的高效的纳米诊疗体系，用于肺癌的诊断和治疗。

项目成果

期刊论文数量（25）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（4）
Non-Fenton-Type Hydroxyl Radical Generation and Photothermal Effect by Mitochondria-Targeted WSSe/MnO2 Nanocomposite Loaded with Isoniazid for Synergistic Anticancer Treatment
负载异烟肼的线粒体靶向 WSSe/MnO2 纳米复合材料的非芬顿型羟基自由基生成和光热效应用于协同抗癌治疗
  • DOI：
    10.1002/adfm.201903850
  • 发表时间：
    2019-09-01
  • 期刊：
    ADVANCED FUNCTIONAL MATERIALS
  • 影响因子：
    19
  • 作者：
    Cheng, Yaru;Yang, Fan;Zhang, Xueji
  • 通讯作者：
    Zhang, Xueji
Sensitively distinguishing intracellular precursor and mature microRNA abundance
灵敏区分细胞内前体和成熟 microRNA 丰度
  • DOI：
    10.1039/c8sc03305f
  • 发表时间：
    2019-02-14
  • 期刊：
    CHEMICAL SCIENCE
  • 影响因子：
    8.4
  • 作者：
    Yang, Fan;Cheng, Yaru;Zhang, Xueji
  • 通讯作者：
    Zhang, Xueji
Mitochondria MicroRNA Spatial Imaging via pH-Responsive Exonuclease-Assisted AIE Nanoreporter
通过 pH 响应核酸外切酶辅助 AIE 纳米报告仪进行线粒体 MicroRNA 空间成像
  • DOI：
    10.1021/acs.analchem.2c00941
  • 发表时间：
    2022-08-02
  • 期刊：
    ANALYTICAL CHEMISTRY
  • 影响因子：
    7.4
  • 作者：
    Du，Jinya;Qiao，Yuchun;Dong，Haifeng
  • 通讯作者：
    Dong，Haifeng
A Bacteriochlorin-Based Metal-Organic Framework Nanosheet Superoxide Radical Generator for Photoacoustic Imaging-Guided Highly Efficient Photodynamic Therapy
基于菌绿素的金属有机框架纳米片超氧自由基发生器，用于光声成像引导高效光动力治疗
  • DOI：
    10.1002/advs.201900530
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    Advanced Science
  • 影响因子：
    15.1
  • 作者：
    Zhang Kai;Yu Zhaofeng;Meng Xiangdan;Zhao Weidong;Shi Zhuojie;Yang Zhou;Dong Haifeng;Zhang Xueji
  • 通讯作者：
    Zhang Xueji
Intracellular low-abundance microRNA imaging by a NIR-assisted entropy-driven DNA system
通过近红外辅助熵驱动 DNA 系统进行细胞内低丰度 microRNA 成像
  • DOI：
    10.1039/c8nh00330k
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    Nanoscale Horizons
  • 影响因子：
    9.7
  • 作者：
    Lu Huiting;Yang Fan;Liu Benhan;Zhang Kai;Cao Yu;Dai Wenhao;Li Wenjun;Dong Haifeng
  • 通讯作者：
    Dong Haifeng

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其他文献

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  • 作者：
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  • 通讯作者：
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其他文献

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董海峰的其他基金

新型多功能贵金属纳米探针与microRNA 高效检测新方法研究
  • 批准号：
    21305008
  • 批准年份：
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  • 资助金额：
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  • 项目类别：
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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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