近日，東南大學化學化工學院張袁健/周志新教授團隊和中國科學院外籍院士ItamarWillner教授合作，利用無酶催化核酸發夾組裝反應構筑具有不同生物功能的動態核酸分子網絡，并建立了基于動態核酸分子網絡多信號協同響應的超靈敏分析和智能成像分析方法。相關成果以“Cascaded, Feedback-Driven and SpatiallyLocalized Emergence of Constitutional Dynamic Networks Driven by Enzyme-Free Catalytic DNA Circuits”為題在化學領域國際權威學術期刊《美國化學學會會志》(Journal of the American Chemical Society)在線發表。

生物體代表了最復雜、最精密的分子組裝體系，其中DNA、RNA、蛋白質等生物分子時刻處于相互作用之中，從而形成復雜的動態生物分子網絡系統。生物動態網絡中多單元協同作用，多功能高度集成，因此在識別能力、靈敏度、特異性等各方面都優異于目前人工發展的生物傳感器件。通過向天然生物動態網絡傳感機制學習，運用多元、多功能、協同的理念發展基于智能分子動態網絡的傳感新策略，將會極大地提高傳感器的通量、精度和靈敏度。

受細胞內動態生物分子網絡啟發，東南大學張袁健/周志新教授課題組利用無酶催化核酸發夾組裝反應，演化生成多種動態核酸分子網絡，進一步將級聯、反饋和限域效應等生物放大功能和動態核酸分子網絡的特性相融合，結合microRNA觸發的催化發夾組裝循環反應，發展多種基于動態核酸分子網絡多信號協同響應的超靈敏體外檢測分析方法和活細胞原位多組分成像分析方法。該方法有望提高低豐度靶標檢測時的可靠性，為重大疾病的早期診斷提供技術支持和方法支持。

東南大學化學化工學院周志新教授和博士生林妮娜為該論文共同第一作者，東南大學為第一通訊單位，通訊作者為化學化工學院周志新教授、張袁健教授和ItamarWillner教授，該工作得到了江蘇省自然科學基金的資助。