近日，中南大学生命科学学院马昌杯课题组在国际顶级期刊 Coordination Chemistry Reviews 发表了题为“Functional nucleic acid-based fluorescent probes for metal ion detection”的综述文章。我校临床医学八年制学生徐嘉琪和姜润东为论文第一作者，生命科学学院马昌杯副教授和湖南大学黄晋教授为论文共同通讯作者，中南大学生命科学学院为第一完成单位。
基于功能核酸荧光探针的金属离子检测示意图
金属离子在机体和环境中无处不在。一些金属离子是人体必需的微量元素, 但过量的金属离子会对人体健康带来危害。功能核酸 (Functional nucleic acid, FNA) 是一类具有特殊化学和生物学功能的寡核苷酸分子, 包括DNAzyme、aptamer、反义DNA、siRNAs等。功能核酸具有较强识别和结合能力、易于修饰、价格低廉、稳定性高、特异性强等优点, 被广泛应用于金属离子的检测。本文详细介绍了各种金属离子的特性及生物学功能，功能核酸与金属离子之间的相互作用, 系统总结了基于功能核酸的各种金属离子传感器的设计及应用，着重描述了DNA模板化荧光纳米材料、构象特异性荧光分子开关和核酸等温扩增技术在金属离子检测中的应用，最后讨论了功能核酸在金属离子检测过程中的优势以及面临的挑战, 对功能核酸生物传感器未来的发展方向以及应用前景进行了展望。可以预见，功能核酸将为金属离子检测研究和生物医学应用提供新的机遇。