用于化學分析和生物分子診斷的納米通道
耿佳
生物治療國家重點實驗室
四川大學華西醫學中心
單分子生物物理與納米材料、半導體技術相結合，給超低濃度條件下的化學分析、生物傳感、環境檢測帶來了飛速發展，例如核酸測序技術等。納米通道作為化學分析與單分子生物傳感的新平臺，具有樣品制備簡化、超靈敏等優點。綜合運用電生理與光學、分析化學等檢測手段，可以讀取通過納米通道轉運的核酸的長度、構象等結構信息，乃至區分單個核苷酸的差異。在降低轉運速率、增加準確率方面納米孔測序仍有挑戰需要克服。實驗表明直徑為3.6納米的phi29病毒蛋白通道，以及直徑為1-2納米的碳納米管通道，均可被嵌入至磷脂雙層膜內，并作為核酸和單分子化學傳感的平臺。結合納米尺度的半導體器件，可以制備基于納米通道的分析平臺，并實現高通量傳感，為化學分析、環境檢測、全基因組測序和單個核苷酸變異檢測提供可行方案。
個人簡介：耿佳博士從事生物醫學材料、生物電子器件、單分子生物物理和分子診斷領域的研究。他于2004年和2012年分別取得南京大學化學學士、美國辛辛那提大學生物醫學工程博士學位，2012至2015年在美國加州大學、勞倫斯伯克利國家實驗室和勞倫斯利弗莫爾國家實驗室進行博士后研究，2015年8月起目前任四川大學華西醫學中心生物治療國家重點實驗室研究員。他發現雙鏈DNA噬菌體病毒通道可在體外跨膜融合并轉運DNA，揭示了其在生理過程中分子水平的構象變化和作用機制；構建了基于碳納米材料的仿生通道，為開發新型分子傳感技術提供了新平臺。相關研究成果發表于Nature、Nature Nanotechnology、Nature Protocols、Nano Letters、ACS Nano、Biomaterials等國際著名雜志，部分論文作為Nature的亮點文章收錄到Nature Asia，由Nature Methods、ACS Nano等期刊專文述評，選為Biomaterials雜志的年度封面等。他擔任JACS等多項國際高水平科學期刊的特邀審稿人，在美國國立衛生研究院納米醫學研究中心（辛辛那提大學）、美國能源部納米尺度科學研究中心參與過多項重大課題的科學研究、項目管理與國際合作，榮獲美國勞倫斯利弗莫爾國家實驗室2015年物理與生命學部獎。