完成单位：厦门大学化学化工学院

完成人：朱志，杨朝勇，孙伟，李星锐，王军霞，陈雅鸿

成果简介：

团队以复杂生物体系关键靶标的高灵敏高特异检测为目标，开展基于限域空间化学测量学的单分子分析新方法研究，主要成果包括：1.阐释限域空间的产生与调控机制，发展了限域空间构建新方法；2.揭示微纳限域空间内分子进化规律，提出了单分子/单细胞筛选新策略；3.研究限域空间内微弱信号提取规律，发展了单分子/单细胞检测新方法。获得了系列优异的生物识别分子，建立了一系列高灵敏度和高选择性生物传感新方法，为疾病诊断与治疗、环境与食品监测及生化威胁预警等国家重大需求问题的解决提供了新的手段。相关研究成果已发表于Science、Acc. Chem. Res.、Small、Sci. China Chem.、Anal. Chem.等国际权威期刊，总计20篇，授权国家发明专利20项。第一完成人朱志教授先后获得基金委优秀青年科学基金（结题优秀）、福建省青年拔尖创新人才、中国化学会青年化学奖、“长江学者奖励计划”青年学者等奖项。团队具有较强的科研能力与科学精神，表现出突出的创新潜力，研究水平处国内领先，并产生了系列具有国际影响的特色研究成果。

创新点及科学价值：

针对复杂生物体系中的检测极限—单分子分析，其关键科学问题是如何在复杂背景中获取关键靶标的单分子，以及如何提取单分子行为的微弱信号。为此，团队提出基于限域空间化学测量学的单分子分析新方法研究。主要创新点及科学价值如下：1.阐释限域空间的产生与调控机制，发展了基于液滴微流控的多相限域空间构建方法和基于DNA自组装的多尺度限域空间构建方法。2.揭示微纳限域空间内分子进化规律，提出了单分子/单细胞筛选新策略，解决传统筛选方法繁琐、耗时、昂贵、成功率低的问题，获得了多种特异性识别分子，推动了复杂体系生物分析领域的发展。3.研究限域空间内微弱信号提取规律，针对核酸、蛋白、细胞不同生物靶标，在限域空间构建的基础上发展了相应的信号放大方法，实现单分子/单细胞水平的痕量目标分子检测。

社会经济效益：

团队所发展的基于限域空间催化产气的便携生物检测方法已被成功应用于上百例临床血浆、血清样本中蛋白标志物的检测，取得与临床诊断一致的检测结果，显著优于传统分析方法。团队与厦门大学附属第一医院建立了长期良好的合作关系，为临床样本诊断结果的验证、比对与确认提供支持。同时，团队以催化产气生物检测的知识产权作为核心技术在厦门成立注资3000万的厦门佰盛特生物科技有限公司，研发生产新一代生化检测新仪器新试剂。

应用前景：

团队拟便携生物检测新仪器试剂产品关键技术研发，推出超灵敏、多靶标、全自动和一体化的生化检测产品，继续开展广泛产学研和国际合作，实现难点攻关、技术产品转化和产品市场化，以精准医疗、肿瘤等重大疾病生化检测等需求为目标，建设成果转化基地，实现产业化，满足分析检测国家需求。