近日，国际权威期刊Small在线发表了我院陈金阳博士团队在纳米传感领域的最新研究成果。论文题为“Closed Cyclic DNA Machine for Sensitive Logic Operation and APE1 Detection”。我院2020级硕士研究生柴青丽为论文第一作者，陈金阳博士为论文通讯作者，湖北师范大学为论文唯一通讯单位。《Small》是德国WILEY出版社旗下纳米科学领域旗舰期刊、SCI中科院大类一区期刊，最新影响因子为15.153。
近年来，在纳米生物传感领域，DNA介导信号放大技术的发展有力推动了高灵敏分析检测新方法的研究和应用。然而，当前基于DNA组装的等温信号放大技术逐渐难以满足超灵敏生物传感的发展需求。因此，发展新型高阶DNA组装信号放大技术，既有助于推动信号放大技术的迭代升级，同时也是超灵敏生物检测的迫切要求。
闭环DNA机器工作原理及应用示意图
该工作中，陈金阳团队提出了一种基于杂交链式反应（HCR）和催化发夹组装（CHA）协同双向激活的全闭环运转DNA机器，并将其应用于高灵敏逻辑运算和分子识别。该DNA机器在信号放大方面具有无需蛋白酶、无副产物，以及可实现高阶指数扩增等优点。通过对输入元素和计算单元的系统设计，该DNA机器能够准确执行经典逻辑门操作，完成“弱输入-强输出”的逻辑运算。此外，以DNA机器为信号扩增核心，集成DNA修复酶（APE1）靶标识别模块，成功建立了一种高灵敏的APE1均相检测新方法，有望为相关肿瘤疾病的早期诊断和预警研究提供新的研究思路和启发。
该研究工作得到了国家自然科学基金和湖北省自然科学基金等项目的资助。
