【分析】单链DNA敏化稀土铕离子构建多功能时间分辨荧光传感方法

‍‍‍

研究DNA的结构及其与其他化合物（如金属离子、小分子）之间的相互作用能够促进基于DNA的传感器件、生化分析技术等领域的发展。近日，华东师范大学施国跃教授和张闽副教授团队系统研究了单链DNA（ssDNA）与稀土铕离子（Eu）之间的相互作用，揭示了富含胞嘧啶和胸腺嘧啶的ssDNA寡聚物（如C₁₆和T₁₆）可以作为有效的天线配体敏化Eu使其发光，并通过荧光寿命、圆二色光谱及等温量热滴定（ITC）等表征方法阐明了序列特异性ssDNA（C₁₆和T₁₆）敏化Eu产生长寿命荧光的作用机理。基于此序列依赖性的长寿命荧光特性，设计了基于Eu/ssDNA的无标记的多功能荧光探针阵列（Eu/C₁₆和Eu/T₁₆）实现时间分辨荧光模式识别分析应用。由于金属离子与C₁₆和T₁₆的相互作用会不同程度地改变C₁₆和T₁₆对Eu的敏化效果，从而利用Eu/C₁₆和Eu/T₁₆结合主成分分析（PCA）实现对17种金属离子的大规模时间分辨荧光模式识别和检测。此外，硫醇类物质中的巯基容易捕获特定的金属离子（如Ag和Cu），调节前述被金属离子改变的Eu/C₁₆和Eu/T₁₆的荧光。因此，由Eu/C₁₆和Eu/T₁₆与金属离子（Ag和Cu）组合形成一组新的荧光探针阵列（Eu/C₁₆-Ag, Eu/C₁₆-Cu, Eu/T₁₆-Ag和Eu/T₁₆-Cu），进一步应用于生物体液中的8种硫醇化合物的时间分辨荧光模式识别和检测，更为重要的是能够实现对半胱氨酸手性对映体的时间分辨荧光识别分析。本研究首次提出了基于ssDNA敏化Eu的时间分辨荧光多功能传感体系，为基于稀土离子-核酸相互作用的传感分析方法提供新的设计思路和策略。

相关研究成果发表于Analytical Chemistry，该论文第一作者为2015级博士研究生薛诗凡，通讯作者为张闽副教授和施国跃教授。该研究也是该团队前期工作（Anal. Chem., 2018, 90, 8248-8253; Anal. Chem., 2018, 90, 3443-3451; Anal. Chem., 2016, 88, 11647-11653）的进一步拓展，得到了国家自然科学基金和国家留学基金委等项目的支持。

该论文作者为：Shi-Fan Xue, Xin-Yue Han, Zi-Han Chen, Qing Yan, Zi-Yang Lin, Min Zhang*, Guoyue Shi*

原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面）：

The Chemistry of Europium (III) Encountering DNA: Sprouting Unique Sequence-Dependent Performances for Multifunctional Time-Resolved Luminescent Sensing

Anal. Chem., 2018, DOI: 10.1021/acs.analchem.8b03010

导师介绍

张闽

http://www.x-mol.com/university/faculty/26815

施国跃

http://www.x-mol.com/university/faculty/10547

点击“阅读原文”，查看 化学 • 材料 领域所有收录期刊