项目名称：仿生分子识别技术在生物医学应用的基础研究首席科学家：鞠熀先南京大学起止年限：2010年1月-2014年8月依托部门：教育部一、研究内容本项目基于生命科学、材料科学、信息科学、肿瘤学、临床诊断学、化学等学科的发展与综合交叉，结合成像、仿生和纳米技术的创新成果，力求将仿生分子识别体系发展成分子识别与早期诊断的有效工具，发现癌变细胞的特异性生物标志物，而发现癌变标志物与药物靶点的筛选又有异途同归、异曲同工的功效，因此可为致癌机制研究与癌症早期诊治新方法的发展奠定基础。围绕这一基本科学问题，将从仿生分子识别体系的弱相互作用及其演化规律、分子识别探针的合成与筛选方法、新型生物标志物的甄定、高灵敏传感与成像方法和癌症的早期诊治与预警研究等几个方面解决相关的科学问题：（1）仿生分子识别体系的弱相互作用规律及其识别探针的设计与筛选：分子识别源于识别探针与目标分子的相互作用，因此仿生分子识别体系基础研究的重点和关键首先是仿生分子识别体系的构-效关系研究和生物作用机制的阐述。通过建立相关的理论模型，可使整个项目的开展在有序和理性的层次上进行，实现识别探针的设计与筛选从“被动模仿”到“主动模拟”的飞跃，提高筛选效率和分子识别性能。（2）新型生物标志物的甄定：制约癌症早期诊断的一个重要因素是特异性生物标志物的缺乏，从体液与癌变细胞质筛选生物标志物又面临方法学的难题和灵敏性的局限。本项目基于核酸适体结构识别高特异性和高灵敏的检测新方法，通过癌变细胞表面受体的核酸适体特征分子图谱与特征分子指纹，甄定新型特异的癌症标志物，为癌症标志物的筛选、早期诊断和致癌分子机制研究提供新的思路。（3）高灵敏仿生分子识别成像与传感方法：癌症早期诊断存在的关键问题是检测方法操作复杂、价格昂贵、灵敏度与准确性不高。解决仿生分子识别成像与传感方法中的基本科学问题，可建立灵敏、快速、简便、特异的癌症检测方法，实现肿瘤的早期准确诊断与预警。主要研究内容包括：围绕拟解决的关键科学问题，本项目主要开展四方面的研究工作：分子识别体系识别机制的基础研究，分子识别体系的设计与识别探针的合成、筛选及性能研究，基于仿生分子识别体系的高灵敏高选择性的传感与成像方法的建立，生物标志物甄定、癌症早期诊断与预警。具体研究内容如下：（1）分子识别机制与理论模型：利用现代波谱、多维核磁共振、单分子技术等生物物理方法，研究核酸适体、分子印迹材料和纳米...
