双偏振干涉测量技术研究生物分子相互作用：基于功能化脱氧核酸实时无标检测小分子

杨秀荣， 王 勇

（电分析化学国家重点实验室，中国科学院长春应用化学研究所，吉林长春130022）

实时无标监测生物分子连接过程对理解生化过程具有重要的意义。当前，表面等离子体共振技术 (SPR)被广泛地应用于监测这一过程，然而，常规的SPR仅能提供分子之间相互作用时分子层质量变化，并且只能直接检测分子量大于1 000的分子[1～2]。近来，Farfield公司研发了一种基于双偏振干涉测量的实时无标技术能很好的解决这些问题，这种双偏振干涉测量技术(Dual Polarization Interferometry,DPI)能够可信地检测分子量低于50的小分子，并且能够准确测量分子层的质量、厚度和折射率的变化[3～4]。这些信息有助于理解生物分子相互作用中的结构变化，并且能直接给出结构和功能之间的关系。功能化脱氧核酸近年来因其特异性识别能力而被广泛地用于构造各种分析物的传感器[5～6]，然而这些传感器并不能实时地研究其相互作用。

该文以coralyne/48个碱基的聚腺苷脱氧核酸(coralyne/polyA48)和Hg2+/21个碱基的富胸腺脱氧核酸(Hg2+/MSO)为模型，利用DPI技术研究了它们之间的相互作用并构造这些小分子的传感器。对于Hg2+/MSO,由质量改变结合曲线得到了结合速率常数，解离速率常数和结合热力学常数,而构造的 Hg2+传感器的线性范围为0.1～3 μmol/L。此外，实验还证明了所研发的基于功能化脱氧核酸的传感器对coralyne或Hg2+有很好的选择性。预期这种基于功能化脱氧核酸为特异性识别元素的传感策略能推广到其它各种分析物的检测，并且能同时研究其相互作用，进而能更深入理解功能化脱氧核酸与分析物间的结构特征。

（略）