阜阳师范大学提出双链门控生物传感机制，实现PNK超灵敏检测

近日，我校科研团队以“Double-Strand Gated Biosensor for Ultrasensitive T4 PNK Detection via λ-Exonuclease-Driven Background Suppression and Dimer G-Triplexes Signal Amplification”为题在传感器科学领域‌著名期刊《ACS Sensors》（中科院一区TOP，IF=10.9）上发表研究成果。王旗老师和研究生陈秀梅为共同第一作者，武海、夏娟教授为通讯作者，阜阳师范大学为第一完成单位。

图1：双链门控生物传感平台构建示意图

多核苷酸激酶（PNK）是DNA损伤修复通路中的关键调控酶，其活性异常与神经退行性疾病、基因组不稳定及肿瘤耐药等密切相关，是临床早期诊断和药物开发的重要靶点。然而，传统λ外切核酸酶依赖型传感策略常因非特异性水解或假性磷酸化干扰而产生高背景信号甚至假阳性结果，严重制约了检测的准确性与可靠性。针对上述瓶颈，研究团队创新性提出“双链门控”（DSG）生物传感新机制。该平台通过PNK磷酸化与Klenow聚合酶延伸的双重验证，结合二聚体G-三链体（DG-3）结构作为“加密”信号报告单元，确保荧光信号仅在目标酶精准激活后释放，极大抑制了背景噪声。实验表明，该方法的检出限低至3.15×10⁻⁵ U/mL，并成功应用于HeLa细胞提取物中PNK活性的精确量化以及小分子抑制剂的快速筛选。

该研究依托安徽省绿色碳化学重点实验室、安徽省淮河流域污染损伤效应与生物防控重点实验室等平台支持，是团队在光化学传感领域长期深耕的又一重要成果。此前，团队已在《Sensors and Actuators B: Chemical》《Analytical Chemistry》等国际权威期刊连续发表多篇高水平论文。本次突破进一步彰显了我校在分子诊断和生命分析化学领域的科研实力与持续创新能力。

文章链接：https://doi.org/10.1021/acssensors.5c04980