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前沿进展|创新药物靶标发现平台开发基于量子隧穿的单分子蛋白质电导测量技术
2022.05.20

        5月18日,浙江大学智能创新药物研究院创新药物靶标发现平台唐龙华、吴健研究团队联合中英团队利用量子隧穿结器件实现了单分子蛋白质的长时电导测量,观察到了室温、溶液环境中单个蛋白质分子的偏压依赖下电导动态响应。该研究提供了一种构建单分子蛋白器件新方法,为测量单个蛋白质分子电导提供了新技术,有望为蛋白实时构象和功能解析提供基础工具,在蛋白质测序、药物筛选等领域有着重要应用前景,相关研究成果在国际著名期刊《Science Advance》发表了题为“Measuring Conductance Switching In Single Proteins Using Quantum Tunneling”的高水平研究论文。研究院目前正在探索将以上成果应用转化,加速创新药物研发。


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        前期研究中,我院团队首次开发了一种临近双纳米孔的新型隧穿结探针,其电极间距可控制在亚纳米~5纳米范围,且适用于溶液相中单核苷酸、DNA和蛋白质的长时间电学测量。此外,该器件兼容交流介电泳操控技术(DEP),实现了超低浓度下的单分子测量,灵敏度可达亚飞摩尔(< 10-15 mol/L)级别。以上部分成果发表于2021年的《Nature Communications》高水平期刊。本次取得的研究成果是在该发现的基础上实现的进一步突破和成果延续。


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        浙江大学智能创新药物研究院单分子人工智能实验室(Single Molecular Artificial Intelligent Lab, SMART Lab面向药物智能创制应用需求,旨于发展单分子蛋白质的高时空分辨动态信息获取技术和仪器化平台,从而为药物靶标发现和筛选提供新工具。


        浙江大学智能创新药物研究院着力打造人工智能驱动的创新药物靶标发现、设计与合成、筛选与评价的一体化新药创制研发体系。研究院将融合生物医药与信息产业先进技术,瞄准创新药物研发的瓶颈问题,重点发展基于人工智能的药物研发新理论、新技术和新方法,着力打造创新药物智能设计、合成、筛选评价以及智能制造一体化创新药物核心研发体系,建立智能药物创制数据共享与公共技术研究服务平台,有效解决生物医药产业发展"卡脖子"问题,缩短原创新药研发周期,提高研发成功率,并面向生物医药产业提供技术服务。


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