张袁健/周志新团队在动态核酸分子网络方面取得最新研究成果

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近日，东南大学化学化工学院张袁健/周志新教授团队和中国科学院外籍院士ItamarWillner教授合作，利用无酶催化核酸发夹组装反应构筑具有不同生物功能的动态核酸分子网络，并建立了基于动态核酸分子网络多信号协同响应的超灵敏分析和智能成像分析方法。相关成果以“Cascaded, Feedback-Driven and SpatiallyLocalized Emergence of Constitutional Dynamic Networks Driven by Enzyme-Free Catalytic DNA Circuits”为题在化学领域国际权威学术期刊《美国化学学会会志》(Journal of the American Chemical Society)在线发表。

         生物体代表了最复杂、最精密的分子组装体系，其中DNA、RNA、蛋白质等生物分子时刻处于相互作用之中，从而形成复杂的动态生物分子网络系统。生物动态网络中多单元协同作用，多功能高度集成，因此在识别能力、灵敏度、特异性等各方面都优异于目前人工发展的生物传感器件。通过向天然生物动态网络传感机制学习，运用多元、多功能、协同的理念发展基于智能分子动态网络的传感新策略，将会极大地提高传感器的通量、精度和灵敏度。
         受细胞内动态生物分子网络启发，东南大学张袁健/周志新教授课题组利用无酶催化核酸发夹组装反应，演化生成多种动态核酸分子网络，进一步将级联、反馈和限域效应等生物放大功能和动态核酸分子网络的特性相融合，结合microRNA触发的催化发夹组装循环反应，发展多种基于动态核酸分子网络多信号协同响应的超灵敏体外检测分析方法和活细胞原位多组分成像分析方法。该方法有望提高低丰度靶标检测时的可靠性，为重大疾病的早期诊断提供技术支持和方法支持。
        东南大学化学化工学院周志新教授和博士生林妮娜为该论文共同第一作者，东南大学为第一通讯单位，通讯作者为化学化工学院周志新教授、张袁健教授和ItamarWillner教授，该工作得到了江苏省自然科学基金的资助。
        论文链接：https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/jacs.3c02083
        文章来源：东南大学
        张袁健，1998年-2007年先后在南京大学（NJU）基础学科教学强化部和中国科学院长春应用化学研究所（CIAC, CAS）学习获学士和博士学位，2008年-2012年先后在德国马普胶体界面研究所（MPI-KG）和日本国立物质材料研究所（NIMS）国际青年科学家中心（ICYS）从事科研任博士后和ICYS Researcher（Tenure-Track），2012年起受聘于东南大学（SEU）化学化工学院，任教授、博士生导师。以分析传感为导向，利用电化学和光谱等技术对氮化碳聚合物、石墨烯、碳纳米管等富碳功能材料的化学制备、电子结构调控、表面性质改性、分子界面组装等方面进行系统研究，探索它们在光电转换和（光）电化学催化效应，并基于此发展新型光、电化学传感应用。 已在J. Am.Chem. Soc和Angew. Chem.Int. Ed.等发表SCI论文100余篇。研究成果受到国际国内同行的广泛关注，所发表论文被SCI期刊论文正面引用或大篇幅图文并茂重点介绍5000余次，H-index 41。作为项目负责人承担国家自然科学基金委重大研究计划培育项目、江苏省科技厅杰出青年基金、日本学术振兴会青年基金等相关项目，应邀担任美国化学会、英国皇家化学会、德国Wiley出版社等多个期刊审稿人。

        周志新，东南大学教授。利用DNA纳米技术和富碳材料，制备新型的纳米结构和动态网络，并将其应用于分析传感和催化等领域。迄今以第一作者在JACS (4), Chem. Soc. Rev. (2), ACS Nano (4), Nano Lett. (1), Chem. Sci. (1)和Anal. Chem. (2)等国际著名期刊共发表SCI论文17篇（其中影响因子>10的论文12篇，ESI高被引论文2篇，引用次数>100的论文3篇），总计发表SCI论文37篇，被引用1500余次。