机械设计工程系研究团队在蛋白质基因诊疗领域取得新进展

发布者:机械工程学院发布时间:2020-04-25浏览次数:830

近日,我院机械设计工程系陈云飞教授和沙菁㛃教授指导的科研团队在蛋白质基因诊疗领域取得突破性进展,先后在国际顶级期刊Small methods(即时影响因子11.3)上连续发表两篇学术论文。青年教师司伟和章寅分别作为这两项工作的第一作者。

1)研究团队通过在离子溶液中加入去垢剂DDM,实现了对解折叠态蛋白质过孔速度的有效调控。研究发现,不同的氨基酸依然可以产生不同幅值的调制离子电流,对纳米孔蛋白质测序的精度影响较小。此外,基于去垢剂DDM的成本相对低廉,降速效果较好,且能稳定蛋白质的解折叠结构,还不影响氨基酸对应阻塞电流信号的区分辨识这些优点。该研究成果为未来高精度的纳米孔蛋白质测序传感器的设计与制造指明了一条可能的捷径。

Si, W.; Sun, Q.; Chen, C.; Yu, M.; Sha, J.*; Zhang, Y.; Kan, Y.; Chen, Y.*, Detergent-Assisted Braking of Peptide Translocation through a Single-Layer Molybdenum Disulfide Nanopore. Small Methods 2020, n/a (n/a), 1900822.

论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/smtd.201900822

2)研究团队利用电渗流驱动链霉亲和素通过氮化硅纳米孔,实现蛋白质检测。研究发现,当纳米孔孔径与孔长相当时,孔内的电渗流流速呈“凹形”分布,即孔中心区域的电渗流流速低于靠近孔壁区域的电渗流流速。随着孔径增大或者偏置电压升高,该现象变得更加显著。因此,通过调整纳米孔孔径和偏执电压,能够调控纳米孔内蛋白质分子受到的电泳作用和电渗作用,从而有效降低蛋白质的过孔速度,并获得最大检测通量。该研究成果对于纳米孔蛋白质传感器的设计与制造具有重要的参考价值。

Zhang, Y.; Zhao, J.; Si, W.; Kan, Y.; Xu, Z.; Sha, J. *; Chen, Y. *, Electroosmotic Facilitated Protein Capture and Transport through Solid‐State Nanopores with Diameter Larger than Length. Small Methods 2020, n/a (n/a), 1900893.

论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/smtd.201900893

相关工作依托于江苏省微纳生物医疗器械设计与制造重点实验室,并得到了国家科技部重点研发计划、国家自然科学基金、江苏省基础研究计划资助。