基因分析技术已得到广泛应用，涉及领域包括医学检测、微生物定性定量、转基因检测等。基因定量的可比性和可靠性，关系到人们的身体健康甚至生命安全，也是生命科学发展的基础，然而在生物计量领域中，基因定量的量值溯源一直是个技术挑战，缺少溯源清晰的定量策略，缺少量值准确的标准物质，影响了检测结果的国际国内互认，阻碍基因分析科学技术的应用扩展，结果误判难免造成不必要的经济成本，甚至影响人们的身体健康。总之基因定量结果的准确度水平，是与基因组学应用及精准医疗发展的愿景不相匹配的。本项目系统的研究了DNA量值溯源新途径，创制了灵敏准确特异的检测策略，考察了不确定来源，开展了开创性的核酸标准物质的研发，实现多种核酸定量仪器的计量校准，推进了检测实验室能力验证，取得显著效益。 项目跳出了利用紫外分光光度计定量核酸分子的传统模式，创新的开展了多种核酸定量方法的研究，利用高分辨电感耦合等离子体质谱法开展核酸分子中磷元素的定量研究，从而实现了DNA量值的溯源，提高了结果可靠性；发现了引物设计以及目标DNA构型对于dPCR定量结果准确度的影响，通过关键引物序列设计，构建全新的PCR检测系统，实现了高灵敏度的dPCR定量；通过DNA纳米技术，构建了全新的界面反应动力学调控机制，实现了高灵敏度的电化学核酸生物传感器，成果应用于癌症标志物检测。方法研究关键成果发表于国际著名期刊Methods（IF3.645）、Biosens. Bioelectron.（IF 6.409），另外发表国际会议论文2篇，中文核心期刊5篇，授权发明专利1项。在系统分析定量方法的不确定度的基础上，提出了多方法联合定值机制，研制了一系列核酸标准物质：研制了4种阪崎肠杆菌质粒DNA标准物质（GBW(E)100305~8），1种转基因大豆质粒DNA标准物质（GBW(E)100274），12种病原微生物DNA标准物质候选物。该系列标准物质浓度达到10E10copies/μL，检测21种目标基因，其中有证标准物质稳定性可达24个月。 一方面，研制的DNA标准物质，具有高度的精确度，相对扩展不确定度达到5%以内（k=2），为一系列核酸定量分析仪器的计量校准提供了计量支撑，突破了DNA定量检测量传的技术瓶颈，广泛应用于实时荧光定量PCR、微量核酸蛋白定量仪等DNA定量分析仪器的计量校准，先后开展计量校准服务超过600台次，服务用户200家次。另一方面，该套标准物质为PCR相关检测提供可靠的工作标准、质量控制依据，保证检测结果的可比性、有效性，利用项目在方法研究和标准物质方面的成果，多次开展全上海市范围的核酸检测能力比对，参与实验室达到85家次，取得良好的效果，保障了疾控系统基因定量检测结果的稳定可靠，预防大规模突发性公共安全事件的发生，体现出显著的社会效益。经查新分析证明，项目成果具有重要的实际应用价值，综合技术达到国际先进水平。