【收藏】核酸适配体会议精彩回放出炉
导读：24位来自全球核酸适配体领域的顶尖科学家针对以下问题作了精彩报告。
4月1日，由中国科学技术大学罗昭锋发起，仪器信息网联合主办的“核酸适配体在新冠疫情中的应用”专题网络研讨会成功举办。本次会议报名人数高达1707人，出席1380人，出席率达80.8%，会议取得圆满成功。
核酸适配体因其“可以做抗体不能做的事”，而受到广大研究人员的关注。如今，核酸适配体在分析化学、蛋白质组学、临床医学、药物研发及基因调控等领域已经成为重要的研究工具。
面对新型冠状病毒疫情，如何充分发挥核酸适配体的作用？如何通过各方通力协作，加快产品开发速度？如何完善核酸适配体产业链？核酸适配体产业如何布局和发展？24位来自全球核酸适配体领域的顶尖科学家针对上述问题作了精彩报告。
报告专家
以下是部分回放视频：
报告一、会议介绍及新冠蛋白核酸适配体的筛选 罗昭锋(中国科学技术大学)
介绍了核酸适配目前在全球的发展状况，与抗体比较的优缺点。在新冠肺炎疫情下，团队在最短时间内获得了N蛋白与S蛋白的适配体。分析核酸适配体目前遇到的瓶颈，推荐大家在筛选的时候需要考虑应用的条件，尽可能在复杂体系中进行筛选，并具体以N蛋白和S蛋白适配体筛选为例，分析了遇到的问题以及具体的解决方法。最后深入分析了目前适配体产业链发展遇到的问题。当下需要在获得优质适配体的基础上，开发出能真正走向实用的产品。最后，提出了在整个产业链上不同环节开发者之间的合作框架，希望借此机会推进不同团队之间的合作。
报告二、Functional nucleicacids as biosensors towards better human health:accomplishments andchallenges 李应福(McMasterUniversity（加拿大）)
介绍了如何进行COVID-19蛋白的检测，通过control line、IgG和IgM三条检测线的变化进行结果判断，具有操作简单，快速以及灵敏度高等特点，并阐明了核酸适配体领域的现状以及本身对于功能性核酸生物传感器的成就，并且对于核酸适配体的应用发展提出了一些针对性意见，提出未来核酸适配体的重心应当集中到适配体的实际应用上，我们不仅要得到了好的核酸适配体，更需要好用的核酸适配体，同时提出我们在进行核酸适配体的医学应用研究时，我们应当与医生和临床密切的联系，让医生参与到我们的研究当中来。
报告三、Rapid directdetection at single virion level and differentiation of infectious fromnoninfectious virus using DNA aptamer-nanopore 陆艺(Universityof Illinois at Urbana-Champaign)
介绍了DNA酶的产品开发和DNA纳米孔传感器，在point-of-care检测中，在不需要预处理情况下提高选择性和灵敏度，快速检测传染性病毒和非传染性病毒。介绍了团队从基础研究到实际应用中发展，例如将POC用于用药监测，选择合适有疗效的窗口，改进药物疗效；缩短研发时间，应用到现有的仪器中，比如血糖仪中试纸条的钠离子和锂离子检测，实现产品化；细胞内和体内成像剂，将此应用近红外光热激发DNA酶-金纳米在活细胞里金属离子的成像，目前已经通过光调节适配体传感器时空控制活细胞线粒体中的ATP成像以及活细胞里面看到钠离子成像。将DNA酶和荧光蛋白结合从而看到一些小分子。报告了一种简单的方法，无需任何预处理即可在单个病毒颗粒水平上快速（<30min）检测和区分环境或生物样本中的传染性和非传染性人类腺病毒。
报告四、核酸适配体体外诊断中的应用与挑战 林振宇(福州大学)
介绍了体外诊断的三种方法，基于抗原抗体的免疫诊断，基于酶的生化诊断，基于核酸的分子诊断。结合实验室基础，重点介绍了免疫诊断和基于核酸适配体分子诊断，并比较了两者的优缺点，进一步分析了核酸适配体在体外诊断中的机遇与挑战，及免疫分析检测的优点。就目前新冠病毒疫情而言，免疫体外诊断存在严重的假阴性及假阳性问题，如何在病毒含量低的时候，实现快速检测。这对于核酸适配体而言，既是机遇，也是挑战。
报告五、核酸适配体自动化筛选方案解决方案 孙梅（赛默飞世尔科技（中国）有限公司）
介绍了核酸适配体的背景、自动化selex筛选的步骤原理，磁珠法自动化加速selex的筛选，磁珠法的工作流程及方案，进一步介绍了kingfisher转移磁珠等，kingfisher flex，kingfisher presto，dynabeads磁珠，筛选所要用的试剂等产品。
报告六、基于核酸适配体的生物医学信息获取 羊小海(湖南大学)
介绍了基于核酸适配体的生物医学信息获取，从纳米材料、信号转换、靶标识别构建生物功能化纳米探针，开展细胞与活体层面信息获取的系列研究工作。重点阐述了通过aptamer筛选获取探针，检测模式和探针设计(夹心、竞争、激活、裂开型、多价结合及药物）对探针的影响。
报告七、新冠肺炎临床诊疗的困境与挑战 王晶、段静思(安徽医科大学)
介绍了新冠在临床的病程进程，临床症状、病理改变等。主要阐述了实验室的诊断方法、重症及危重症预警两方面。各种不同体外诊断检测的解析，不同检测方法与临床症状的矛盾，分析了核酸检出率低的原因可能在于人为因素，主要为采样位置、时间、连续性、样本保存、运输、技术问题、病毒变异、PCR技术等。此外，在诊断过程中还存在着各种问题，如病毒载量，病毒分型，只有更好解决这些问题，才能为临床提供一个更好的诊断依据。当前的治疗，缺乏有效治疗药物，只能提供支持性辅助治疗。最后，从临床的角度对科研提出一些研究方向。
报告八、Detectionof target byARP-PCR 林俊生(国立华侨大学)
介绍了ARP-PCR用于检测的方法（aptamer-based regionally protected PCR)，此方法结合了PCR的信号放大和aptamer的特异性。报告以结合FSHa的适配体A6为原型介绍了结合位点的判断，用干实验（电脑软件预测）和湿实验（分子生物学试验方法，例如斑点杂交，pull-down等），找到结合位置，用酶降解不结合分子以及分子的不结合区域，进行PCR扩增放大特异性的位点。使用恒温扩增代替RT-qPCR，可以on-site检测待测物。
报告九、基于机器学习的新冠病毒核酸适体筛选 宋彦龄(厦门大学)
介绍了基于机器鉴定的适配体筛选新方法。针对新冠病毒，选择靶标：S蛋白的RBD结构域，筛选过程加入ACE2竞争辅助筛选，期望获得的适配体与RBD的结合区域与ACE2的结合区域相同。提出基于结构域、家族大小、结构稳定性的多维度综合分析策略，实验对高通量测序大数据中核酸适配体的快速、准确甄定。获得了系列针对SARS-CoV-2的受体结合域（RBD）的高亲和适配体并进行了截短优化，获得的CoV2-RBD-1C和CoV2-RBD-4C适体对RBD的Kd值分别为5.8 nM和19.9 nM。使用分子动力学模拟的相互作用模型及ACE1的竞争实验表明，两条适体可能在SARS-CoV-2 RBD对ACE2的结合上具有部分相同的结合位点。其筛选的适配体为SARS-CoV-2提供了新型识别探针，并且有可能将助力SARS-CoV-2的防控及治疗，同时为深入研究新冠病毒感染机制提供了一个新的分子识别工具。目前文章已经发表。
报告十、适配体相关探针研制及其在病毒检测中的应用 何治柯(武汉大学)
介绍了配合探针与量子点探针两个方面的研究，分享了配合物探针中的核酸分子‘光开关’相关应用：可以替代EB用于核酸检测。核酸分子‘光开关’与量子点结合可用于核酸和蛋白的检测，实现传感与诊断，也用于药物筛选。核酸分子‘光开光’对活病毒双荧光标记用于胞内核酸示踪研究，实现多重荧光标记，10-15min可检测到病毒。其单个艾滋病病毒脱壳过程示踪研究，在科技日报上被称为2016年中国病毒学界重大发现。在量子点探针研制及其病毒检测中的应用：主要讲了实现合成低毒CdTe量子点，一步合成DNA-CdTe：Zn2+量子点；Mucin 1适配体功能量子点成功实现靶向肿瘤。量子点用于病毒的检测实现可视化、多病毒同时检测，也朝着双色一体化发展。目前适配体功能化探针已用于癌症标志物检测与成像，量子点信标已成功应用于单个艾滋病毒RNA的标记与成像。
报告十一、超灵敏单分子微阵列技术(SiMoA)在COVID-19研究中的应用潜能 李朝辉(郑州大学)
介绍了超灵敏单分子微阵列技术（SiMoA）原理，开发出基于微珠的数字式ELISA。新的ELISA相对于传统ELISA，检测的灵敏度提高了1000倍、需要样本变得极低（10-50微升），且可应用与抗原抗体 MiRNA 、外泌体、 CTC与生物小分子的检测，具有极其广阔的应用前景。基于SiMoA已发展了针对近40种肿瘤标志物的超灵敏检测，针对已开发的20余种标志物测定方法的临床样品测定正在进行中，SiMoA平台用于检测新冠病毒蛋白具有巨大优势。
报告十二、适配体在新冠中潜在的应用 廖世奇(甘肃省医学科学研究院)
介绍了适配体在新冠中的潜在应用，从五个方面着手：1、新冠的已有检测技术2、新冠需要的检测技术3、适配体的优势方面；4、新冠问题和拟解决的思路：问题主要是快速准确的确定和检测传染源以及病人病程检测监控。针对这个问题，思考利用分子信标、电化学检测和信标配基等方法快速检测和将蛋白信号转化为核酸，通过适配体形成检测信号的转换和统一监测，形成完整检测。5、目前面临的困难和机会。
报告十三、框架核酸拓扑适配体增强膜蛋白识别 左小磊(上海交通大学)
介绍了框架核酸拓扑适配体的构成，框架核酸是一类人工设计的结构核酸；尺寸、形貌和力学特性可程序性调控；为分子识别提供结构支撑和微环境调控。且显著增强核酸适配体的分子识别结合强度。已经成功将拓扑适配体成功用于捕获循环肿瘤细胞；目前的结果显示，拓扑适配体，可用于多种细胞的捕获，随着适配体数量的增强，结构的复杂程度越高，分子的结合强度越高，捕获效率也会显著提高，且捕获效率高于常规核酸适配体。
报告十四、基于功能(寡)核苷酸的治疗药物与检测试剂研发 杨振军(北京大学)
介绍了主要的研究方向：1.化学修饰的小核酸药物研究；2.基于核酸适配体的疾病检测新技术研究；3.环核苷酸类信使分子化学生物学研究；4.核苷类抗病毒药物研究。利用基于氢键/π-π作用的中性胞苷脂材DNCA包载G-4核酸适配体有效转染入胞，在给药剂量大大降低的情况下表现出明显的抗肿瘤作用；在DNCA包载下，发现G-4核酸适配体AS1411和TBA的选择性抗耐药肿瘤细胞作用，并初步探究了作用机制；AS1411和TBA磷硫代、loop拓展，获得了高效抗肿瘤且主要靶标蛋白不同的修饰物；初步构建了基于cRGD的G-4核酸适配（修饰物）靶向递送系统，考察其在动物体内的实体瘤靶向性。基于课题组的突破性核酸递送系统和修饰策略，研发功能寡核苷酸(核酸适配体、反义核酸、siRNA)及环二核苷酸)类精准治疗药物，可能为新冠肺炎病毒感染患者的治疗提供新的选择，也可能会开发出更高效、更精确的临床所亟需的核酸适配体类病毒检测试剂盒，早日实现此类药物和诊断制剂的临床广泛应用，助力未来各类疫情的防控。
报告十五、核酸适配体在生物传感及POCT诊断中的应用 杜衍(中国科学院长春应用化学研究所)
介绍了COVID-19新冠病毒的检测手段、在新冠肺炎攻关项目相关的阶段性进展以及适配体对于靶细胞的识别和检测，同时提出未来适配体检测方面的应用需要把目光投向病毒、细胞、细菌等具有重要检测意义的物质这一观点。阐述动力学竞争的适配体传感器，通过在平衡竞争状态下的互补链替换法和非状态下的动力学竞争法来进行检测，另外基于动力学竞争的适配体比率传感器和无需构型转变的适配体传感器进行了简单的说明。认为POCT检测除了利用电化学的电化学信号和血糖仪的电子信号等分析手段，还需要寻求更有效的信号传导探针和实现基因和血清学检测一体化。
报告十六、如何应对aptamer亲和力测定中的挑战 张玺（应用专家）
介绍了关于aptamer全球课题组的研究情况：中国拥有全球研究适配体最大规模的团队。分析适配体应用情况：目前可应用到临床的aptamer药物比较少，FDA批准的aptamer的药物仅有一个，很多处于临床阶段，但目前核酸适配体处于快速发展阶段。介绍一些适配体亲和力检测过程中的一些挑战：如何在复杂液体中检测、通量需求等。介绍aptamer用于检测时的优势，与SERS纳米探针亲和力测定检测原理；介绍CRISPR-Cpf RNA识别机制研究的基本情况与实验原理；介绍aptamer在复杂液体中检测靶分子的实验与对比情况。
报告十七、核酸适配体在临床中的应用 罗阳(重庆大学)
介绍了基于适配体检测论文的概况(以荧光检测为主)，适配体与抗体的优缺点以及适配体的应用范围。以及从多篇文献角度讲述现关于适配体的应用：核酸、小分子、蛋白、微生物、细胞、外泌体的检测，并分析了适配体检测的问题、意义、不足，同时阐述了适配体临床应用的局限性、运用前景、和实验室的优势。建立简单、易普及的筛查和检测手段是减少新冠病毒疫情传播的重要手段。然而，目前研发的基于核酸检测产品均受到检测时间的限制，而基于抗原抗体免疫反应的快速检测试剂盒需要制备高特异性的抗体，为突发疫情的及时监测和隔离带来困难。核酸适配体的临床应用能够在时间、成本及特异性上均能够避免上诉缺陷，为疫情的应急检测发挥巨大作用。
报告十八、内置样品处理器件的光谱快检技术 杜一平(华东理工大学)
碱基胸腺嘧啶(T)与汞离子形成T-Hg2+-T结构，可使标记四甲基罗丹明的SERS探针适配体的拉曼信号显著降低，利用这一特点制备了一种高灵敏、高选择性的汞离子检测探针。主要的研究方向是实用化，将技术投向应用，以光谱快检仪器为例，样品处理装置，光谱分析软件为主。分析了检测容易出现的问题，如何提高灵敏度，选择性。针对低含量样品检测，提出固相萃取光谱分析及其具体做法，和使用的主要仪器：膜固相萃取装置，光纤光谱仪等。用三个例子讲述了这项技术:SPES 光气的检测，膜固相萃取荧光检测苯并比，SPES检测伏马毒素。分析了SPES的优缺点，思考了新冠肺炎检测及合作思路。
报告十九、细胞与分子传感器及其在生物医学中的应用 吴春生(西安交通大学)
介绍了生物传感系统及其发展，讲解嗅觉味觉等基本原理，以及其转到途径；再介绍LAPS单细胞传感器，原理和仪器系统的构架，并结合适配体开发新的传感器，包括分子传感器和DNA传感器。最后希望开发出能检测多种海洋生物毒素的仪器，运用到适配体，达到现场快检的目的。
报告二十、 适配体-有机电化学晶体管（Apatmer-OECT）传感器 冀健龙(太原理工大学)
介绍了适配体-有机电化学晶体管（Apatmer-OECT）传感器，报告详细介绍了OECT与适配体生物传感器，OETC高灵敏度生物传感，OECT器件制备关键问题三个方面；Aptamer常规的传感方法有FRET，CV or EIS，Goldnanoparticles，OECT；介绍了Aptamer常规的传感方法，主要是电化学方法；介绍了电化学方法的基本原理以及一般进行信号放大的方法。
报告二十一、化学修饰核酸适配体用于肿瘤识别和治疗 谈洁（湖南大学）
介绍了化学修饰核酸适配体用于肿瘤分子识别，实验引入化学修饰丰富核酸适配体的空间构象，核酸适配体设计二茂铁基和三氟甲基修饰核苷酸，硝基修饰人工碱基对化学修饰。研究了化学修饰核酸适配体调控蛋白活性：识别三阴性乳腺癌细胞膜上的整合素α3β1，从而抑制整合素α3β1介导的细胞迁移；自组装化学修饰核酸胶束，核酸二茂铁部分发生芬顿反应改变核酸从疏水变为亲水同时导致胶束尺寸变化，构建尺寸可变的胶束体系同时满足药物在肿瘤边缘的富集和肿瘤中心的渗透，研究了体内评估，表明胶束体系在活体中具有EPR效应，同时具有良好的肿瘤治疗能力。
报告二十二、新冠病毒的检测现状与核酸适传感器产品化机遇 代昭（天津工业大学）
介绍了目前新冠病毒的现状，阐述了核酸检测、抗体检测和抗原检测的各个特点。若能以新冠病毒作为靶标，使用核酸适体开发出荧光生物传感器，则可以极大的简化检测步奏，提高检测准确性。未来的功能化产品方向（1.快筛试剂盒 2.无采样或被动采样可视化检测产品 3.智能警示与防护设备）。
来源于：仪器信息网
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