近期，我校生物工程学院周楠迪教授团队在唾液酸乳糖适配体筛选与应用方面取得重要进展，研究成果“Screening of a Sialyllactose-Specific Aptamer and Engineering a Pair of Recognition Elements with Unique Fluorescent Characteristics for Sensitive Detection of Sialyllactose”正式发表于Journal of Agricultural and Food Chemistry(IF = 5.895)(https://doi.org/10.1021/acs.jafc.2c07784)。
唾液酸乳糖是一种人乳低聚糖，作为益生元，它们在促进婴儿大脑发育和提高婴儿免疫力方面发挥着重要作用。6'-唾液酸乳糖（6'-sialyllactose，6'-SL）和3'-唾液酸乳糖（3'-sialyllactose，3'-SL）是唾液酸乳糖的主要形式，两者都具有抗菌活性和免疫调节作用。唾液酸乳糖含量是婴幼儿配方奶粉的一项重要营养指标。因此，筛选唾液酸乳糖特异性识别元件并开发快速灵敏的唾液酸乳糖定量检测方法具有良好的应用价值。
周楠迪教授团队针对现有唾液酸乳糖检测方法的局限性，设计了一对适配体生物量子点和氨基苯硼酸碳量子点，二者同时具备6'-SL识别能力和独特的荧光性质，被用于构建6'-SL荧光生物传感器。首先，利用实验室建立的磁珠-SELEX技术平台筛选了6'-SL的特异性ssDNA适配体。经过18轮筛选后获得的最佳候选核酸适配体（Kd=152.3 nM）利用基于结构预测和分子对接模拟的post-SELEX技术进行序列截短优化，获得截短后的最优适配体序列（Kd=91.75 nM）。然后，将该适配体序列制备成适配体生物量子点，该材料不仅保留了原有的6'-SL识别能力，还具备独特的荧光特性，并且其荧光强度在识别并结合靶标时会发生改变。结合使用氨基苯硼酸碳量子点，构建了一种新型6'-SL荧光生物传感器。该生物传感器的两种量子点均既可以作为生物识别元件，也可以作为信号探针，实现了传感元件的多功能集成，并显著地提高了该传感器的特异性。同时，该生物传感器操作简便、高效，对6'-SL检测的线性范围在10 μM至5 mM之间，其检出限为0.9 μM，且在加标实际样品检测中回收率和抗干扰能力较好。生命体系中糖类物质因其结构的复杂性，导致对其鉴定和定量分析具有较高的难度。本论文筛选的适配体识别元件及设计的多功能生物量子点，在糖类化合物的定性定量分析中具有良好的应用前景。
图文摘要
周楠迪教授为论文的通讯作者，我校2018级博士生陈金日为第一作者。上述研究得到了国家自然科学基金（42177212、21877054）、中央高校基本科研业务费专项基金（JUSRP121013）等资助。
近年来周楠迪教授团队在核酸适配体的筛选优化和应用、分子诊断技术、新型纳米生物传感器的研制、智能纳米器件的构建和应用、POCT产品研制、食品安全检测、发酵过程中代谢物监测等方面取得丰硕成果，相关成果发表在Biosensors and Bioelectronics、ACS Applied Materials & Interfaces、Sensors and Actuators B: Chemical、Food Chemistry、Journal Agricultural and Food Chemistry等本领域权威期刊。
