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【工作站】核酸生物存储工作站
【负责人】宋萍
【合作伙伴】上海交通大学生物医学工程学院
【工作站简介】
工作站现有博士后3名，博士生5名，其中“致远计划”博士生1名，硕士4名。负责人宋萍，系生物医学工程学院副教授，国家高层次人才计划青年项目。2021年获得上海市海外高层次人才计划引进回国，并获得2021年国家自然科学基金面上项目。以第一作者和通讯作者发表文章包括Nature Chemistry，Nature Biomedical Engineering (x2)， Nature Communications，Nature Protocols，Angewandte Chemie International Edition (x3) 等。申请并获批多项中国、美国以及国际专利，实现多项科研成果产业化。课题组和多家医院保持合作，继续开展融合基因、低频DNA突变检测等诊断技术开发。
【科研目标】
致力于立足临床诊断的实际问题，结合核酸的物理化学性质，构建可编程核酸探针新技术（Nature biomedical engineering, 2021, 5(7): 690-701），利用生物技术（BT）和计算机技术（IT）的融合，实现更精准、更高通量的基因组和转录组的新检测技术开发（Angewandte Chemie, 2024, 136(18): e202316484）。同时，开发基于高通量快速精准读取和写入的DNA数据存储新技术（in Press）。
【代表性成果】
nature biomedical engineering, 2021, 5(7)
通过低深度测序进行选择性多重富集低频 dna 突变
由于测序技术固有错误，低于1%等位基因频率的DNA变异难以检测。尽管使用下一代测序技术可以检测到0.1%的变异频率，但需要极高的测序深度（超过25,000倍），这限制了在样本中的突变检测。我们开发的方法，使用抑制探针通过PCR反应放大变异，可以在低深度的多重化NGS中检测到低频DNA变异。使用80个基因的NGS面板和250倍的测序深度，我们能检测到0.019%的单核苷酸多态性变异，并在细胞系中检测到0.07%的污染。在覆盖9个基因145个突变的16重NGS panel中，我们在19个肿瘤活检样本的7个中检测到0.2-5%的低VAF突变，表明肿瘤的异质性可能比我们之前了解的要复杂。
Angewandte Chemie, 2024, 136(19)
基于接头双链DNA杂交热力学的融合基因检测方法
我们提出一种热力学调控的接头测序(Ligation Tail Adapter Sequencing, LTA-seq)方法，该方法可以实现高产量的双链杂交和目标分子的有效捕获。LTA-seq 基于DNA双链杂交热力学调控，提高了双链接头的杂交产率，探究了其对捕获效率与定量检测的影响。同时通过巢式接头PCR，增加了靶标分子的中靶率，降低了非特异性的扩增。
Angewandte Chemie, 2024, 136(19)
用于DNA突变低频超灵敏检测的LBDA
我们构建了一种长抑制探针置换扩增技术(Long Blocker Displacement Amplification, LBDA)实现了针对组织样本中肿瘤热点突变的高灵敏、高通量检测。该技术基于核酸杂交热力学能的精准调控，利用正向引物和抑制探针之间的链置换反应，并探究了影响杂交热力学能的因素包括温度、盐浓度等，实现对突变位点放大检测区间较常规抑制探针扩增技术高2倍，从而获得了可以实现单重探针单管同时检测81个不同的核酸突变，检测限达到0.01%。
