细胞有多种重要功能分子,如指导合成端粒DNA重复序列片段的端粒酶,调控生命过程的内源性microRNA,介导细胞识别、通讯及免疫反应的细胞表面聚糖,与肿瘤细胞凋亡密切相关的组织蛋白酶等等。将分析化学与生物学和化学生物学结合,发展这些功能分子的原位检测和动态监测的新原理和新方法,对于研究细胞中功能分子的表达和定位,探索细胞生理过程和疾病进程中这些重要功能分子分布和含量的变化及其临床意义,提出新的肿瘤诊断特异性生物标志物都具有重要意义。特别重要的是,新的原位检测方法的建立有助于提出有效的癌症诊疗靶点,发展功能分子介导的疾病诊断和治疗新方法,从而实现分子水平上的对癌症的原位诊治和疗效的实时监测。近两年来,我们结合细胞生物学、分子生物学和临床医学的新发展,利用DNA条形码技术、DNA微阵列分辨、纳米技术、生物材料和表面组装技术,设计新型纳米探针与信号放大方法,开展细胞表面聚糖、细胞内端粒酶、microRNA及其前体的原位检测方法学研究,提出了8种原位检测新新原理和新方法,并基于所建立的检测方法,以含组织蛋白酶的溶酶体为靶点,设计、筛选识别与检测探针,利用合成的新型光敏剂,提出细胞内功能分子介导的癌症诊疗新方法,成功实现了癌症靶向原位成像、高效治疗和疗效实时监测的一体化。