理化所:開發出痕量生物分子「捕手」—新聞—科學網

2021-01-09 科學網

 

本報訊 近日，中科院理化技術研究所研究員王樹濤團隊與大連化學物理研究所研究員梁鑫淼團隊合作，開發出一種具有親水/疏水異質納米孔的聚合物微球。該微球能在不同極性的溶劑中選擇性吸附生物分子，進而從複雜樣品中高效地分離出痕量的糖肽。相關研究成果發表於《先進材料》，研究工作得到了國家自然科學基金傑出青年基金、中組部國家「萬人計劃」領軍人才項目和北京市科委計劃項目等資金的大力支持。

目前高分子多孔材料已廣泛地應用於分離領域，傳統的高分子多孔材料具有均質的組成或孔隙，例如聚苯乙烯多孔微球，這些材料往往很難從複雜的樣品中分離出痕量的目標分子。為了實現選擇性分離，通常需要對這些材料表面進行功能基團的修飾。然而，這些修飾僅僅是在分子尺度，往往造成在材料表面的修飾密度低、不均勻等各種問題，難以消除含量較高的背景分子的非特異性吸附。在臨床上，痕量疾病標誌物分子的分離和檢測意義重大，例如與阿爾茨海默氏症緊密相關的內源性糖肽的分離。

該工作是在乳液界面聚合的研究基礎上取得的又一新進展。王樹濤團隊前期發展的乳液界面聚合策略，實現了拓撲結構和化學組成可調的兩親性Janus微球材料的可控制備，這些兩親性的Janus微球可用於油水乳液的高效分離。同時，這種界面聚合的方法還可以拓展到二維Janus膜材料的製備上。

王樹濤表示，這種具有親水/疏水異質納米孔的微球為開發新型的生物分子分離材料提供了新的思路，有望應用於生物分子分離及後續的臨床診斷等領域。該工作一經發表便得到了國內外同行及媒體的廣泛關注。（高雅麗）

相關論文信息：DOI: 10.1002/adma.201803299

《中國科學報》 (2018-09-03 第5版 創新周刊)

相關焦點

  • 中科院理化所:「理」當益壯—新聞—科學網
    7月中旬，在中國科學院理化技術研究所（以下簡稱理化所）的辦公室裡，中國工程院院士許祖彥向《中國科學報》介紹。 近幾年，理化所雷射顯示研究團隊攻克了一系列難關，開發出國內首臺三基色LD雷射顯示樣機。基於該技術生產的家庭雷射電視、影院放映機、特種影像設備、工程投影機等雷射顯示產品的銷售收入已達兩億元。 「從黑白顯示到彩色顯示再到液晶顯示，我們都是以技術引進為主。
  • 天津大學「彩虹色套裝」點亮分子世界—新聞—科學網
    該學會每周從ACS旗下所有67種期刊中選擇3-4篇最新發表的論文進行專題推送，這也是該欄目自2009年網絡版刊發以來第一次以主題新聞推送的形式選取報導天津大學獨立通訊完成的前沿研究性論文。 海洋生物水母中天然綠色螢光蛋白（GFP）是一種能夠發射綠色螢光的生物分子，華裔科學家錢永健因對GFP的定向改造研究被授予2008年諾貝爾化學獎，其開發的多色系螢光蛋白被廣泛應用於生命體系中不同尺度精細結構的精準動態成像。然而，對於非生物學背景研究者而言，GFP使用技術要求較高、操作相對複雜，價格也較昂貴。因此，科研工作者仍在致力於尋求更為廉價且使用簡便的生物成像螢光分子。
  • 專家聚焦大連先進光源—生物分子質譜發展—新聞—科學網
    12月13日，首次「大連先進光源生物分子—質譜實驗站用戶專題研討會」在中科院大連化學物理研究所召開。
  • 繪製植物科學的分子圖—新聞—科學網
    圖片來源：Chair of Proteomics and Bioanalytics   任何生物體的每個細胞都包含完整的遺傳信息，或者說是一個生物的「藍圖」，編碼所謂的DNA核苷酸構建塊序列。但是植物是如何創造出各種各樣的組織的呢？比如將光能轉化成化學能並產生氧氣的葉子，或者從土壤中吸收養分的根？答案就在各自組織細胞的蛋白質模式。
  • 研究部分揭示生物體內氧化還原過程對生物的影響—新聞—科學網
    【科學網 劉萬生報導】6月19日，由中科院大連化學物理研究所複雜分子體系反應動力學研究組韓克利研究員所帶團隊，通過引入含碲穀胱甘肽過氧化物模擬酶開發出了一種可逆近紅外螢光探針檢測生物體內過氧化亞硝醯和穀胱甘肽之間的氧化還原循環
  • 上海矽酸鹽所設計能檢測痕量生物染料分子的新型半導體材料
    他們報導了一種能檢測痕量生物染料分子的新型半導體材料。　　粗糙襯底上的納米尺寸效應能增加光場，利用這種增強的光學信號來檢測特定分子的技術叫表面增強拉曼光譜（SERS）技術。但之前只有少數幾種貴金屬材料，如金、銀等，才能將信號強度提高到實用水平。
  • 鹽脅迫抑制豆科植物根瘤菌共生分子機制獲揭示—新聞—科學網
    豆科植物進化出與根瘤菌的共生關係，形成一種特殊的器官—共生根瘤，根瘤菌在其中將空氣中的氮氣固定為氨，供植物利用。
  • 科學家開發萃取光學純胺基酸新方法—新聞—科學網
    液—液兩相手性萃取是最近十幾年快速發展起來的一種外消旋手性化合物的拆分方法，特別是在生產光學純胺基酸方面展現出了非常好的產業化前景。但是，傳統萃取方法僅能從消旋體胺基酸中進行手性拆分，導致其最大收率僅為50%，且水相中殘餘的對映體胺基酸不易回收再利用。 針對這一問題，近年來研究團隊在新型手性萃取劑及萃取方法上做了大量研究工作。
  • 中科院理化所低溫生物與醫學實驗室: 不走尋常路
    作為中科院理化所低溫生物與醫學實驗室主任，劉靜主持研發的世界首個自主運動的可變形液態金屬機器不久前在這裡問世。這一轟動性的成果，隨即引發國內外廣泛關注。中科院院長白春禮院士也於近期前往中科院理化所調研，聽劉靜詳細匯報了液態金屬系列研究成果及工作展望。儘管成就斐然，但對於這個年輕的實驗室而言，未來的科研道路仍然漫長。
  • 揭示細胞表觀信息穩定遺傳的相關分子機制—新聞—科學網
  • 分子振動對氫鍵體系紅外光譜的作用機制被揭示—新聞—科學網
    近日，中科院大連化學物理研究所研究員江凌、副研究員張兆軍和張東輝院士團隊，與臺灣原子與分子科學研究所研究員郭哲來團隊合作，利用自主研發的中性團簇紅外光譜實驗方法，揭示了分子振動對氫鍵體系紅外光譜的作用機制
  • 復旦大學揭示DNAzyme剪切RNA分子機制—新聞—科學網
    科學網12月11日上海訊（記者黃辛通訊員李沁園）國際知名學術期刊《自然·通訊》（Nature Communications）日前在線發表了復旦大學生命科學學院
  • 中科院深圳先進院開發出人工基因組高效簡化策略—新聞—科學網
    中科院深圳先進院開發出人工基因組高效簡化策略Sc3.0正式拉開序幕，旨在構建首個真核最小基因組
  • 體外多酶體系催化合成氨糖平臺開發成功—新聞—科學網
    體外多酶體系催化合成氨糖平臺開發成功
  • 今年諾貝爾化學獎授予兩位科學家:表彰她們開發出基因組編輯方法
    今年諾貝爾化學獎授予兩位科學家：表彰她們開發出基因組編輯方法 央視新聞客戶端、科學網微信公號 2020-10-07 17:51
  • 中科院理化所江雷院士首次提出「量子限域超流體」概念
    近日，中科院理化所江雷院士將生物孔道中離子和分子以單鏈的量子方式快速傳輸定義為「量子限域超流體」，並指出限域孔道內離子和分子的有序超流為「量子隧穿流體效應」，該「隧穿距離」與量子限域超流體的周期相一致。結合該課題組近期研究成果（Adv. Mater., 2016, 28, 3345-3350；Angew. Chem. Int.
  • 華中科大取得痕量灌溉技術多項突破—新聞—科學網
    本報訊（記者魯偉 通訊員餘璐遙）記者日前從新疆水利廳與水利部科技推廣中心聯合召開的「痕量灌溉在極端乾旱地區適宜性研討會
  • 中科院大化所痕量植物激素分析研究取得新進展—新聞—科學網
    近日，中科院大連化物所關亞風研究員、耿旭輝副研究員帶領微型分析儀器研究團隊在微量樣品中痕量植物激素分析檢測研究中取得新進展
  • 冷凍電鏡技術「接管」結構生物學—新聞—科學網
  • 科學家研發新螢光顯微鏡—新聞—科學網
    新顯微鏡藝術圖  圖片來源：日本德島大學 在最近發表在《科學進展》上的一項研究中，科學家開發了一種不需要機械掃描就能獲得螢光壽命圖像的新方法。螢光分子能吸收特定波長範圍內的光，然後在較長的波長範圍內重新發射。然而，傳統螢光顯微技術的主要局限性是其結果難以定量評價，而且螢光強度受實驗條件和螢光物質濃度的顯著影響。現在，日本科學家的這項新研究將徹底改變螢光壽命顯微鏡領域。 該方法的主要支柱之一是使用光學頻率梳作為樣品的激發光。一個光學頻率梳本質上是一個光信號，是許多離散的光學頻率的和，它們之間的間隔是恆定的。