生物通报道 2011年北大化学院郭雪峰课题组在单分子生物传感研究领域中连续取得突破性进展，两篇研究论文被选为封面文章发表在国际学术杂志《Angew. Chem. Int. Ed》上。

在此前的研究工作中，郭雪峰课题组发展了一种在单分子水平上检测生物大分子间相互作用的原理性策略，并且发现DNA分子在固态分子器件中依然保持其天然的构象及生物活性。受到前期工作的启发，郭雪峰课题组研究人员与与中科院化学所方晓红研究员合作，利用具有G4构象的DNA适配体分子构建了功能化的单分子器件，实现了对凝血酶的高选择性的可逆检测，最低检测浓度可达2.6 aM（～88ag mL-1）。与微流控技术相结合，进一步实现了对单个生物结合过程的在线检测，从而发展了一种高特异性、高灵敏度的在线生物检测的可行性技术。该技术的优势在于无需标记，可以实时监测，且灵敏度选择性非常高。这一研究成果发表在3月的《Angew. Chem. Int. Ed》杂志上。

近期，他们与东京大学Shionoya教授合作，首次在实验上实现了对含有金属碱基对的非天然DNA导电性的测量，第一次从实验上证明了在双链DNA序列中合理地引入多个金属碱基对能够增强天然DNA导电性的理论预测。双链DNA中的金属碱基对使DNA的结构更加稳定，有利于DNA电荷的传输。通过螯合试剂EDTA和金属离子的交替处理，他们还实现了对DNA分子器件的导电性质的可逆调控。这种开关性质和离子传感性能具有普适性。该研究的两位国际同行专家均给与“Very Important”的高度评价。有关论文已经被《Angew. Chem. Int. Ed》接收，并选为同期杂志的内封面。

这些研究搭建了分子电子学与生物体系结合研究的桥梁，为进一步推动分子器件在生物传感、疾病机理研究和疾病早期诊断等方面的应用奠定了基础。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文索引：

Single-Molecule Detection of Proteins Using Aptamer-Functionalized Molecular Electronic Devices.Volume 50, Issue 11, pages 2496–2502, March 7, 2011

Direct Conductance Measurement of Individual Metallo-DNA Duplexes within Single-Molecule Break Junctions.Volume 50, Issue 38, pages 8886–8890, September 12, 2011

作者简介：

郭雪峰
特聘研究员，博士生导师
专业：物理化学和有机化学
研究方向：分子材料与器件

学术简历:
1994, 9-2001, 7: 北京师范大学化学系学士和硕士
2001, 9-2004, 7: 中科院化学所博士
2004, 8-2007, 12: 哥伦比亚大学纳米中心、化学系和物理系博士后
2008, 1-至今: 北京大学化学学院物化所研究员

获奖情况:
2005年中科院50篇优秀博士论文奖
2006年全国百篇优秀博士论文奖
2009年日本化学年会“The Distinguished Lectureship Award”奖
2009年北京市科技新星奖
2009年霍英东教育基金奖
2010年中国化学会青年化学奖

研究领域和兴趣:

聚焦于探索新功能分子材料或低维纳米材料的光电子性质，譬如电子传输性质、光电转换性质以及条件刺激反应的能力等等。这些材料包括功能有机单分子或聚集体，碳纳米管，有机无机纳米线，单分子层石墨，生物大分子以及纳米粒子等等。这是一个富有挑战性和前瞻性但充满活力和机遇的具有重要应用前景的强交叉前沿领域。从事这方面研究的研究生或博士后将会在有机合成、自组装技术、器件微纳米加工和测试手段各个方面得到全面的锻炼。具体研究方向主要包括：

功能纳米和分子器件的设计、微纳加工和器件研究
条件刺激响应的分子材料的设计、合成及器件研究
碳纳米管的可控生长及其在光电子学和生物检测方面的应用
有机半导体材料的设计、合成和器件研究
有机无机复合材料的设计、合成和器件研究
有机无机纳米结构的生长及相应的纳米光电子学

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