纳米机器人是纳米级或分子级可运行并控制的机器，由纳米部件组成，通过发挥自身在尺寸上的优势，实现特定的功能。纳米机器人在生物医学领域应用广泛，可被运用到血液中病菌及毒素的清除、抗癌药物精准递送及肿瘤的诊疗等方面。我院生物制药系生物功能分子评价与转化团队李龙杰博士联合华中科技大学吴钰周教授团队，基于新兴的DNA纳米技术，开发了一种可识别基因突变的DNA纳米捕获器，可以有效地提高临床样品中突变DNA的相对丰度。该方法操作简便、成本低、实验周期短、可重置性等优势，有望为肿瘤标志物的富集和检测提供新的工具。

同时，李博士联合华中科技大学同济医学院生殖健康研究所肖先金教授团队，针对基因突变检测领域中荧光探针法存在的瓶颈问题，设计了一种自内参探针系统理论模型，并用该模型指导探针的设计。在该模型中，他们对来自内参的测试结果进行了定量修正，从而消除了底物量的影响，省略了针对PCR扩增子的纯化和量化过程。该探针设计方法是一种新的快速经济的突变检测技术，可用于检测高丰度突变，在癌症突变检测和无创产前诊断领域具有更广泛的应用场景。

除突变基因外，常见的生物标志物还包括蛋白质分子，其中，碱性磷酸酶（ALP）的异常表达与肝脏功能障碍、糖尿病等多种疾病有关，是一种良好有效的病理诊断生物标志物。李博士联合华中科技大学同济医学院药学院吴曈勃副教授团队，利用末端转移酶的延伸性质与核酸内切酶IV的AP位点切割特性，构建了一种新的指数放大荧光检测体系，实现了高灵敏度、低实验周期的ALP检测。本研究在人体血清或细胞裂解液中ALP活性评价等生物医学方面有广阔的应用空间。

三部分工作分别以《DNA origami-based nano-hunter enriches low-abundance point mutations by targeting wild-type gene segments》为题，发表在《Chinese Chemical Letters》上（论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1001841721007671）；以《Self-Internal-Reference Probe System for Control-Free Quantification of Mutation Abundance》为题，发表在《Analytical Chemistry》上（论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.1c02877）；以《Sensitive detection of alkaline phosphatase based on terminal deoxynucleotidyl transferase and endonuclease IV-assisted exponential signal amplification》为题，发表在《Journal of Pharmaceutical Analysis》上（论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2095177921001131#undfig1）。