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发卡型万能传导在基于核酸分子线路的基因诊断中的应用和性能优化
唐艺丹 , 刘一辰 , 吕佰阳 , 郭路路 , 李冰凌
doi:  10.11895/j.issn.0253-3820.181056
核酸等温扩增技术作为核酸体外扩增技术,其反应过程始终维持在恒定温度下。与聚合酶链反应相比,核酸等温扩增反应具有优异的便携型,因而被视为最有望实现基因快检甚至即时快检的体外基因扩增方法。然而,由于反应过程中假阳性扩增频发、反应后对产物的检测方法缺乏特异性和灵敏度等缺点,限制了其在实际分析检测中的应用。通过构建发卡型结构万能中转探针,成功地将恒温扩增产物转到一套性能良好的已知核酸分子线路上;借助核酸分子线路的百倍放大性能和序列特异性,实现对上游基因序列信息的精准识别和放大信号输出。针对不同的待测序列,仅需改变发卡型中转探针的序列,即可实现对不同序列目标物的检测。基于中转探针的重要性,本研究对中转探针的设计原理和方法进行了重点阐述,提出并验证了一套行之有效的普适性设计规律,确保中转探针良好的中转效率(信噪比)。利用这一规律获得的中转探针,与核酸分子线路偶联,可成功为低至近单分子(20个拷贝)的模型基因提供显著荧光和电化学信号输出。
关键词: 等温扩增, 万能中转, 发卡型中转探针, 核酸分子线路, 催化发卡型结构自组装, 荧光, 电化学
基于DNA杂交链式反应和杂交空位的无标记荧光检测DNA研究
徐杰 , 林滨 , 王亚 , 徐志爱 , 程桂英 , 张文
doi:  10.11895/j.issn.0253-3820.181142
基于DNA杂交链式反应(Hybridization chain reaction,HCR)的信号放大策略,通过在参与HCR反应的发夹型DNA中设计一个特殊碱基,HCR反应后,该碱基对位出现杂交空位,利用杂交空位与荧光小分子(2-Amino-5,6,7-trimethyl-1,8-naphthyridine,ATMND)特异性结合产生的荧光淬灭效应,构建了一种无标记、无酶、灵敏的DNA检测体系。利用凝胶电泳和原子力显微镜等对目标DNA引发两个发夹型DNA交替自组装形成的超级长链进行了表征。通过对杂交盐浓度和ATMND浓度等条件的优化,获得了满意结果。相比于未利用此放大信号策略的分析方法,灵敏度提高了两个数量级,目标DNA浓度在5.0~72.7 nmol/L浓度范围内与荧光比值(F/F0)呈现良好的线性关系,检出限为2.0 nmol/L。
关键词: 杂交链式反应, 杂交空位, 荧光, 信号放大, 无标记
基于对Fe3+-H2O2-OPD体系荧光和比色信号的增强检测多巴胺
陈传霞 , 倪朋娟 , 姜媛媛 , 赵振路 , 逯一中
doi:  10.11895/j.issn.0253-3820.181195
利用多巴胺对Fe3+-H2O2-OPD体系荧光和比色信号的增强,建立了一种荧光和比色双模检测的多巴胺传感方法。Fe3+催化H2O2氧化无色的邻苯二胺(OPD),生成黄色且具有荧光信号的二氨基吩嗪(DAP),但是该反应很慢。多巴胺通过引发芬顿反应,促进Fe3+-H2O2体系持续产生强氧化性的羟基自由基(·OH),从而加快了OPD转化成DAP的速率,使体系溶液颜色加深,荧光增强。基于此原理,通过测量Fe3+-H2O2-OPD体系荧光和比色信号随多巴胺浓度的变化,可以实现多巴胺的双模检测。本方法荧光和比色检测多巴胺的线性范围分别为0.05~20 μ mol/L和0.10~18 μ mol/L,检出限分别为15 nmol/L和65 nmol/L(S/N=3)。荧光和比色双模式检测方法操作简单、灵敏度高、结果可视化,并增加了检测的准确度。将本方法应用于人尿液中多巴胺的检测,结果良好。
关键词: 多巴胺, 荧光, 比色, 芬顿反应, 羟基自由基
以杆菌肽为模板的金簇制备及其在腺嘌呤核苷三磷酸检测中的应用
阮胜利 , 张婷婷 , 张敏 , 章弘扬 , 王月荣 , 胡坪
doi:  10.11895/j.issn.0253-3820.181602
建立了一种以杆菌肽(Bacitracin)为还原剂和模板制备金纳米簇的方法, 并利用腺嘌呤核苷三磷酸(ATP)能恢复Fe3+淬灭的金纳米簇荧光的特性, 设计了一种"点亮"型金纳米簇荧光探针, 用于ATP的检测。在pH=1的水溶液中, Bacitracin与HAuCl4的摩尔比为1:1时, 室温下反应2 h, 成功制备了有较强荧光的金纳米簇AuNCs@Bacitracin。淬灭剂Fe3+浓度为5 mmol/L时, 对AuNCs@Bacitracin的荧光淬灭程度达98%。基于AuNCs@Bacitracin-Fe3+复合物建立了一种检测ATP的方法, ATP浓度为10 μmol/L~8 mmol/L范围内时, lg (F/F0)与浓度呈线性关系, R2=0.9902。利用此方法对加标人工血清样品进行检测, 3个加标水平下ATP的回收率为103.0%~105.0%, RSD < 1.0%, 结果准确可靠。
关键词: 金纳米簇, 杆菌肽, 腺嘌呤核苷三磷酸, 荧光