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南京大學黃碩團隊，一天兩篇Nature子刊！

來源：時間：2024-03-15 11:41:03 瀏覽：2888次

在2024年3月5日，南京大學黃碩教授團隊在Nature Communications上連續(xù)發(fā)表兩篇納米孔測序最新成果，即“Nanopore analysis of salvianolic acids in herbal medicines”和“Nanopore analysis of cis-diols in fruits”。下面對這兩篇成果進行簡要介紹！

草藥中丹酚酸的納米孔測序

第一作者：Pingping Fan

通訊作者：黃碩教授

通訊單位：南京大學

DOI: 10.1038/s41467-024-45543-1.

【研究背景】

天然草藥在歷史上被廣泛用于治療多種疾病。草藥中生物活性成分的準確鑒定和定量對草藥的發(fā)現(xiàn)、生產(chǎn)和質(zhì)量控制至關重要。然而，由于天然草藥的復雜性，對其進行定量分析并非易事。納米孔是一種多用途的單分子傳感器，可適合于識別天然草藥中的生物活性化合物?；诖?，南京大學化學化工學院黃碩教授課題組將附著在分枝桿菌孔蛋白A（MspA）上的苯硼酸被用作草藥傳感器，成功鑒定了多種基于丹酚酸的生物活性化合物，包括咖啡酸、原兒茶酸、原兒茶醛、丹酚酸A、迷迭香酸、石精酸、丹酚酸A和丹酚酸B。

【文章要點】

1、課題組開發(fā)了相應的機器學習算法實現(xiàn)了自動化和多參數(shù)的納米孔數(shù)據(jù)分析，分析物識別的準確率達到99.0%。這種感應原理可進一步用于天然草藥，如丹參、迷迭香和夏枯草等。

2、該傳感器還可以進一步集成到便攜式設備中，以協(xié)助野外工作或極端情況下的天然產(chǎn)物調(diào)查。通過配備其他化學修飾，這種納米孔傳感器也可能適用于更多種類的草藥樣品。

【圖文展示】

圖1.用MspA-90PBA鑒別丹酚酸B

圖2.機器學習工作流程

圖3.天然草藥中丹酚酸的快速測序

水果中順式二醇的納米孔測序

第一作者：Pingping Fan

通訊作者：黃碩教授

通訊單位：南京大學

DOI: 10.1038/s41467-024-46303-x

【研究背景】

天然水果含有大量的順式二醇，但目前還未有相關報道證明有可以同時識別所有的順式二醇，并且不需要復雜的樣品預處理的高分辨率傳感器。納米孔是一種多用途的單分子傳感器，當經(jīng)過適當?shù)脑O計，在其管腔中含有特定的反應性適配器時，納米孔可以區(qū)分不同的分析物。基于此，南京大學化學化工學院黃碩教授課題組制備了單苯硼酸（PBA）修飾的異八聚恥垢分枝桿菌（MspA）納米孔，用以鑒定水果中的順式二醇。

【文章要點】

1、這種MspA可以準確識別李子、葡萄、檸檬、不同品種的獼猴桃和商業(yè)果汁產(chǎn)品中的1,2-二酚、醛醇、α-羥基酸和糖。

2、在定制機器學習程序的輔助下，識別的準確率為99.3%，并且大大簡化了樣品預處理。這些結果表明納米孔可在食品和藥物管理中的廣泛應用。

【圖文展示】

圖1.復雜樣品的納米孔測序

圖2.機器學習模擬

圖3.天然果汁的快速測序

圖4.葡萄汁的便攜式納米孔測序

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