基于共轭聚合物的新型生物传感器在医疗诊断、基因突变检测、环境监测以及国家安全防御等方面具有广泛的应用前景，是目前共轭聚合物研究的热点之一。

在国家自然科学基金委和科技部的支持下，中国科学院化学研究所有机固体院重点实验室的科研人员在基于水溶性共轭聚合物的酶检测研究中取得系列新进展。

核酸酶作用下的DNA水解在DNA复制与修复生物过程中起着重要作用。在前期工作中，研究人员通过构建阳离子聚噻吩/DNA自组装体系，利用DNA诱导的聚噻吩变色效应发展了一种无标记的、肉眼可视的检测单链DNA水解的新传感体系（J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 14972-14976）。在此工作基础上，他们发展了一种方便快速、灵敏度高的检测限制性内切酶作用下双链DNA水解的荧光检测体系。在该体系中，通过核酸酶作用前后阳离子聚芴/DNA复合物荧光共振能量转移信号的改变，实现了核酸酶水解DNA的灵敏检测。该体系还可以扩展到DNA甲基化转移酶的灵敏检测（Adv. Mater. 2007, 19, 3490-3495）。

研究人员还发展了高灵敏度的蛋白酶活性检测和抑制剂筛选新体系。通过静电相互作用构建共轭聚合物/酶底物分子体系，利用酶分子作用前后聚合物聚集态变化而导致的荧光信号改变实现了对酶活性的灵敏检测，目前这种检测方法可以对碱性磷酸酶以及胰蛋白酶活性进行分析。该体系还可以用于酶抑制剂筛选(J. Mater. Chem. 2007, 17, 4147-4152)。最近，他们又设计、发展了基于共轭聚合物的乙酰胆碱酯酶活性和抑制剂筛选检测体系。利用乙酰胆碱酯酶分子作用前后聚合物的荧光信号增强对酶活性进行检测，并实现了对乙酰胆碱酯酶抑制剂的高灵敏度筛选。这些方法为快速灵敏检测酶活性提供了简便的混合检测技术，有望用于具有抑制酶活性的新药筛选（Angew. Chem. Int. Ed. 2007,46, 7882-7886）。

图1. DNA/核酸酶相互作用检测以及DNA甲基化检测原理图

      图2.(a)乙酰胆碱脂酶检测原理图；(b) 不同酶浓度下聚合物荧光强度随时间的变化曲线图。 

                                                     有机固体院重点实验室

                                                                  2007年11月26日