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第二十八期“上海交通大学大学生创新实践计划”
一种快速高效细胞外囊泡无损获取和释放方法的研究
创新训练项目
工学
生物医学工程类
创新类
生物医学工程学院
丁显廷
指导教师
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国家自然科学基金2项
配置1个博士生，1个硕士生，同步开展相关研究
课题简介：
研究发现细胞外囊泡（EVs）包含了肿瘤细胞特有的脂质、蛋白质、核酸等生物大分子，其在数量上远远多于循环肿瘤细胞（CTC），在时间上能更早被癌细胞释放和更易在患者身体内循环；同时在形式上EVs能够有效保护核酸类物质，克服了蛋白，ctDNA 和 miRNA 在血液中容易降解的问题，在临床检测中的应用上具有独特的优势，可用于癌症的早诊、复发监测、抗药性监测等相关方面的分析。
能够快速高效获取纯度较高的细胞外囊泡（EVs）意义重大。本项目利用DNA 纳米结构作为支架，其可以有序、可控的连接多个适体，增强对EVs的捕获能力。通过简单快捷的DNA自组装技术构建生物相容性良好的多价DNA纳米结构探针，利用适体和EVs的多价高亲和力以实现EVs的高效特异性捕获，同时保障EVs的捕获纯度。为了更好地满足后续的EVs的分子鉴定和功能分析，需要保持所捕获的EVs的高活性状态并获取游离态的EVs样本。本项目采用两种方式实现对EVs的无损释放，一是通过限制性内切酶可以识别切割DNA四面体单链预先插入的酶切活性位点序列，释放EVs；二是通过引入适体的互补短链，因互补短链与适体杂交可打破适体对EVs的识别，从而可无损地释放磁珠上捕获的EVs。最终将构建多价DNA纳米结构磁分离分析系统用于临床血浆样本的分析，在EVs水平上实现对病例样本的多种肿瘤标志物的高灵敏、多指标联合检测，并用于肿瘤异质性分析。
课题目标：设计并构建基因DNA纳米结构的细胞外囊泡磁分离和分析系统。
工作量要求：每人每周2小时，课程的具体时间安排如下：（1）学期第2周-第4周，学生选题、组队，学生了解课题基本情况，完成调研；（2）第4周-第16周，完成课题内容；（4）第17-18周，学生考核。
技能要求：?具有一定的化学、生物和医学本科课程与实验操作基础，。
学生人数：4人