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Lambda核酸外切酶是一种具有高度持续性的碱性核酸外切酶，可以连续地将核酸切割成为单个碱基，切割最高速率可以达到1000nt/S;另外，该酶具有非常强的嗜磷酸性，磷酸化的核酸链与非磷酸化的核酸链的切割效率相差达200倍以上;有研究表明该酶不能从nick或者gap位点启动切割核酸。利用lambda核酸外切酶的独特切割性质，结合小分子荧光探针、金纳米粒子、及FRET现象，我们建立了几种生物传感分析方法。主要研究内容如下:
1.利用lambda核酸外切酶的嗜磷酸性，结合小分子荧光探针与核酸的关系，建立了一种多聚核苷酸激酶(PNK)活性的非标记灵敏荧光检测方法。核酸序列在没有多聚核苷酸激酶时，加入少量互补链及lambda核酸外切酶，lambda核酸外切酶不能切割核酸，再加入小分子荧光探针时，荧光探针的荧光被核酸猝灭;但是当存在多聚核苷酸激酶时，在多聚核苷酸激酶的作用下，核酸的5’末端被磷酸化，此时加入少量互补链和lambda核酸外切酶时，核酸会被lambda外切酶迅速切割成为单核苷酸，加入小分子荧光探针，由于没有核酸序列的存在而荧光不能被猝灭;我们可以通过小分子探针荧光强度的改变来检测多聚核苷酸激酶的活性。
2.利用小分子荧光探针能够诱导金纳米粒子积聚，而核酸能够抑制小分子探针诱导的金纳米粒子积聚的特性，建立了一种可以肉眼直接判断的碱性磷酸酶(ALP)活性检测方法。小分子荧光探针可以诱导金纳米粒子积聚，而具有5末端磷酸基团的DNA双链能够抑制小分子探针诱导积聚。当有碱性磷酸酶存在时，碱性磷酸酶可以将双链DNA5’末端的磷酸基团移除，这时候加入lambda核酸外切酶，核酸不能被lambda核酸外切酶切割，因而仍然能够抑制小分子探针诱导的金纳米粒子的积聚现象;如果没有碱性磷酸酶，DNA5’末端的磷酸基团仍然存在，加入lambda核酸外切酶时，双链DNA被lambda核酸外切酶切割，而切割产物不能抑制小分子探针诱导的金纳米粒子的积聚。通过lambda核酸外切酶消化产物抑制小分子探针诱导金纳米粒子积聚的能力差异，可肉眼直接检测碱性磷酸酶的活性。
3.利用lambda核酸外切酶不能够从DNA的nick位点起始切割核酸的特性，我们设计了一种基于lambda核酸外切酶的核酸灵敏检测方法。设计5’末端磷酸化的哑铃结构核酸，其中5’末端的茎结构分别标记有FAM和BHQ基团，它们之间可以发生荧光共振能量转移(FRET)，使FAM的荧光猝灭。当有target核酸序列存在时，哑铃结构的5’末端被打开，荧光共振能量转移消失，将5’末端暴露并与target序列形成平末端，成为lambda核酸外切酶的适合底物，在lambda核酸外切酶的作用下将哑铃结构进行切割成单核苷酸，释放出target核酸序列，进而打开新的哑铃分子进行切割循环，而当没有target序列存在时，由于哑铃5’末端自身形成nick结构而lambda核酸外切酶不能启动切割。从而达到核酸分子的灵敏检测。