多肽和蛋白分子可以通过自组装过程形成多种有序结构,对于这些多肽和蛋白分子自组装结构的认识可以为发展与退行性疾病相关的检测和治疗方法提供重要基础。我们将报告通过利用扫描隧道显微方法(STM))在液固界面获得分子水平上的多肽分子组装精细特征。大量实验研究结果表明多肽分子形成有序结构的能力具有非常突出的序列依赖特征,关于氨基酸序列中残基的位置和组合方式的研究对在分子水平上认识多肽聚集机理的有至关重要的意义。我们在对表面吸附多肽组装结构进行高分辨分析的基础上,研究多肽分子自组装结构与氨基酸序列的关联规律,并进一步研究序列中氨基酸突变(如磷酸化和糖基化)对多肽组装趋势的影响。通过研究多肽组装趋势的分子机制,有助于认识多肽分子自组装过程中的相互作用本质和分子水平协同规律、实现多肽分子自组装结构和过程的有效调控,对于探索多肽相关退行性疾病的诊治等方面的应用有重要意义。在上述多肽组装结构的基础上,我们基于多肽纳米结构发展了循环肿瘤细胞(CTC)高效捕获和检测纳米技术。通过设计和筛选多肽获得与CTC表面分子标志物高亲和力的靶向多肽,并通过多肽组装和磁性纳米材料的表面修饰实现CTC的高效捕获,在很低的血液量(1m L)就可以实现CTC的高灵敏度检测,与医科院肿瘤医院、北大肿瘤医院、协和医院等在多个癌种的临床研究都表明此技术的高灵敏度和特异性。