聽覺盛宴—符汪洋深談DNA高靈敏檢測新技術

在疾病的早期診斷、治療以及康復管理過程中，疾病生物標誌物檢測技術的靈敏度至關重要。很多疾病生物標誌物在人體內的含量和濃度極低，傳統檢測技術往往無法準確地捕捉到這些人體的生理病理信號，無法提供臨床所需的檢測靈敏度，因此造成疾病信息收集不完整，進而產生可能的診斷誤差，影響治療。在此背景下，發展高靈敏度、高特異性的生物診斷新技術，在細胞和分子層面全面準確地捕捉生命體內與疾病相關的異常變化，將為疾病的早期預警、療效判定、診療一體等提供極大的臨床價值。

此次下一代高敏檢測技術與應用論壇擬於2018年8月17-18日在上海召開！論壇將結合液體活檢、微流控技術、外泌體等主題，從高靈敏檢測技術的基礎研究、臨床應用，以及新技術研發、產業化等角度，邀請領域大咖探討，推動高敏檢測成果轉化和臨床應用。

2018液體活檢新技術與臨床應用論壇作為下一代高敏檢測技術與應用論壇中的峰會之一，會中將邀請萊頓大學萊頓化學研究所資深研究員符汪洋（Wangyang Fu）出任演講嘉賓，並分享題為「DNA高靈敏檢測新技術」的主旨報告。

符汪洋和研究夥伴在2017年10月25日的Science Advances期刊上，發表的標題為「Biosensing near the neutrality point of graphene」的論文，在業界反應甚好。

在這項研究中，來自德國於利希研究中心、荷蘭萊頓大學和中國上海大學的研究人員發現了一種優雅而又簡單的方法來改進石墨烯感測器的靈敏度。這些所謂的「下一代石墨烯電子生化感測器設備」因具有非常低的電子噪音而能夠檢測含量非常低的HIV DNA。實現方式就是在這種感測器的中性點(neutrality point)附近對它進行操作，這是因為他發現在中性點附近，能夠讓它的電子噪音最小化。

Fu和同事們也對低噪音石墨烯晶元在生化檢測上的應用進行了概念驗證。為此，他們利用他們的感測器檢測HIV DNA。他們選擇一個HIV基因的片段作為實驗對象。這種單鏈DNA片段結合到石墨烯表面上。論文共同作者Lingyan Feng和Dirk Mayer說道，「首先利用一個嵌二萘(pyrene)連接基團將一種單鏈PNA分子---一種合成的DNA變體---非共價地固定在石墨烯表面上。隨後，一種互補的DNA鏈能夠結合上來。我們能夠在一種非常低的噪音水平下非常靈敏地檢測這種雜交事件。」

論文共同作者Andreas Offenh?usser和Hans-Joachim Krause總結道，「開發低噪音的可攜帶的可靠的石墨烯感測器用於POCT檢測正處於石墨烯電子器件和生物感測器領域的前沿。這可能對更加廣泛的醫學診斷領域產生巨大的社會影響。」

石墨烯的豐富電子特性已吸引了人們利用這種二維材料進行電子檢測化學物和生物分子的巨大興趣。萊頓大學萊頓化學研究所資深研究員Wangyang Fu說，「在過去的幾年裡，我們一直致力於收集石墨烯提供的獨特的物理和化學特性，用於開發多功能的電子感測器設備。然而，製造實際的石墨烯電子感測器很大程度上依賴於我們理解和維持低水平電子噪音的能力。我們認為這是限制這種感測器解析度的根本原因。」

Wangyang Fu不僅在Science Advances文章中新提出和實現了一種高靈敏檢測HIV DNA片段的方法。同時，他還有一些在研項目希望利用高頻技術或者納米孔技術進行DNA測序。近期他將通過中組部第14批「青年千人」回國工作（目前仍在國外）。

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