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基于上转换荧光纳米颗粒-聚多巴胺纳米颗粒的生物传感器检测癌胚抗原
韩玉平 , 谌林 , 李贞 , 胡成国 , 刘志洪
doi:  10.11895/j.issn.0253-3820.181119
以上转换荧光纳米颗粒(Upconversion nanoparticles,UCNPs)为能量供体,聚多巴胺纳米颗粒(Polydopamine nanoparticles,PDA NPs)为能量受体,构建基于荧光共振能量转移的传感平台检测肿瘤标志物癌胚抗原(Carcinoembryonic antigen,CEA)。相比于传统的均相结构UCNPs,此传感器中夹层结构UCNPs(Sandwich-structure UCNPs,SWUCNPs)具有更高的能量转移效率。将CEA适配体标记于SWUCNPs表面,当向溶液中加入PDA NPs,体系的荧光猝灭效率最高可达95%。加入CEA后,体系的荧光恢复,恢复程度与CEA浓度在1.0~250.0 ng/mL范围内呈良好的线性关系,检出限为0.86 ng/mL(S/N=3)。此传感体系具有较高的选择性,在缓冲溶液与血清样品中均显示出良好的重现性。本传感器采用的能量受体PDA NPs合成简单、无需标记、猝灭能力强、分散性良好,研究结果可为基于UCNPs的传感体系构建提供新的方法学模型。
关键词: 上转换荧光纳米颗粒, 聚多巴胺纳米颗粒, 癌胚抗原, 适配体
寡核苷酸适配体的筛选及在农兽药残留检测中的应用
邹雪梅 , 周佳伟 , 宋尚红 , 陈冠华
doi:  10.19756/j.issn.0253-3820.171539
适配体是一类从随机寡核苷酸文库中筛选出来的可对特定靶分子具有高亲和性和特异识别性的单链短脱氧核糖核酸或核糖核酸序列。自从指数富集配体系统进化(SELEX)的筛选方法问世以来,相继出现了各种基于SELEX的改进筛选方法,以及基于毛细管电泳分离手段的SELEX或非SELEX筛选方法。作为类似于抗体作用的分子识别元件,适配体在与食品和环境安全相关的农兽药残留检测领域中已得到一定的应用。在这些应用中,适配体通常与其它可以产生信号的材料如纳米金、量子点等构成复合探针,或与电化学电极等构成传感器。本文对适配体的筛选方法以及适配体在农兽药残留检测中的应用进行了概括和总结,以期为该研究提供有益的参考。
关键词: 适配体, 筛选, 农兽药残留, 检测, 评述
人凝血因子7a核酸适配体的筛选与鉴定
罗钰 , 王腾飞 , 李文静 , 王金娥 , 裴仁军
doi:  10.19756/j.issn.0253-3820.191204
人凝血因子7a (FVⅡa)是外源性凝血途径的核心因子,检测参与凝血过程的FVⅡa及针对FVⅡa开发安全有效和经济的凝血剂和抗凝血剂是具有重要的意义。本研究基于指数富集配体系统进化技术(Systematic evolution of ligands by exponential enrichment,SELEX),采用酸纤维素膜法,通过11轮筛选成功分离出FVⅡa的DNA适配体,并模拟了其二级结构。此适配体与FVⅡa蛋白结合的表观解离常数为102 nmol/L。同时,基于所获得的高亲和力适配体,建立了基于适配体的荧光检测方法。本方法简单高效,对FVⅡa蛋白的定量检测范围达到30~80 nmol/L,为人凝血因子7a的检测提供了一条新途径。非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳和适配体的荧光检测方法结果表明,此适配体具有良好的选择性。
关键词: 凝血因子7a, 适配体, 指数富集配体系统进化技术, 筛选, 荧光检测
基于碳点的适配体荧光传感器检测农药乐果
陆婷婷 , 王金龙 , 詹相强 , 吴远根
doi:  10.19756/j.issn.0253-3820.191442
构建了一种基于核酸适配体调控碳点荧光强度的农药乐果适配体荧光传感器。在乐果存在下,适配体SS24-S-35可改变纳米银(AgNPs)对柠檬酸-乙二胺碳点荧光的猝灭作用,且碳点的荧光猝灭程度与乐果浓度成正比,由此建立了一种乐果的适配体荧光检测方法。对荧光猝灭机制进行了探讨,对碳点种类、AgNPs浓度等影响因素进行了考察。在最优条件下,检测乐果的线性范围为6~200 μg/L(R2=0.984),检出限为2.24 μg/L(3σ/S)。此传感器特异性良好,其它农药对乐果的检测无明显干扰。将此适配体荧光传感器应用于实际农产品中乐果农药检测,回收率为85.1%~105.0%,表明在农药残留检测中具有潜在应用价值。
关键词: 农药检测, 适配体, 纳米银, 碳点, 荧光共振能量转移
基于DNA四面体的微流控芯片用于致病性大肠杆菌O157∶H7的检测
朱福琳 , 卞晓军 , 田润 , 李亮 , 颜娟 , 刘刚
doi:  10.19756/j.issn.0253-3820.191726
设计了一种微流控芯片,在其通道表面修饰DNA四面体,并通过生物素-链霉亲和素反应连接适配体作为捕获探针,用于大肠杆菌O157∶H7(Escherichia coli O157∶H7,E.coli O157∶H7)的检测研究。微流控芯片鱼骨形结构的设计降低了细菌捕获时受到的剪切力;在其表面修饰DNA四面体,可进一步调节探针之间的距离,提高探针对细菌的识别效率。琼脂糖凝胶电泳表征结果证实了DNA四面体纳米结构的成功制备和DNA四面体-适配体捕获体系的构建。采用荧光显微镜对检测结果进行进一步成像分析,并将此微流控芯片检测平台用于实际样品的检测。结果表明,不需要大型仪器或设备及其它信号放大技术的辅助,在普通光学显微镜下,利用此检测系统即能实现浓度为10 CFU/mL的E.coli O157∶H7的检测,且操作简便,检测耗时少于2 h。实际样品的检测回收率为88.3%~108.3%。本研究基于DNA四面体纳米结构构建的微流控平台,不仅为食源性致病菌的检测提供了一种有效的检测方法,在其它食品安全隐患、疾病早期诊断等研究领域也具有潜在应用价值。
关键词: DNA四面体, 微流控芯片, 适配体, 大肠杆菌O157∶H7
基于适配体/金纳米粒子的“开-关”型荧光探针快速测定水胺硫磷
邹小波 , 蒋彩萍 , 李志华 , 孙悦 , 石吉勇 , 李艳肖 , 黄晓玮 , 张迪 , 胡雪桃 , 翟晓东 , 魏晓鸥
doi:  10.19756/j.issn.0253-3820.191335
基于适配体和金纳米粒子(Gold nanoparticles,AuNPs)合成"开-关"型荧光探针,用于快速、灵敏、高选择性测定水胺硫磷。5'端连接荧光素(6-Carboxyfluorescein,FAM)的发卡型水胺硫磷适配体互补链(Complementary strand,cDNA)通过修饰于3'端的巯基连接到AuNPs表面,FAM(荧光信号分子)与AuNPs(荧光猝灭剂)间发生荧光共振能量转移效应(Fluorescence resonance energy transfer,FRET),导致荧光猝灭。加入水胺硫磷适配体(Isocarbophos-binding aptamer,ICP-Aptamer)与cDNA杂交,cDNA发卡构型被打开,使荧光信号恢复。当体系中存在水胺硫磷时,ICP-Aptamer与其特异性结合,导致与cDNA解离,cDNA发卡型结构重新恢复,使荧光信号猝灭。采用透射电镜、紫外-可见光谱、Zeta电位表征纳米粒子特性,优化了实验参数,包括pH值、ICP-Aptamer浓度、温育时间和温育温度。在优化的实验条件下,在0.02~10 μmol/L线性范围内,水胺硫磷浓度与荧光抑制率呈良好的线性关系,检出限为17.8 nmol/L(3σ)。将此荧光探针应于大米、菠菜样品中水胺硫磷的测定,回收率均为92.9%~107.0%,相对标准偏差小于4.2%,表明此荧光探针在农药的检测和食品安全的监测中具有潜在的应用价值。
关键词: 荧光探针, “开-关”型, 适配体, 金纳米粒子, 水胺硫磷
基于微流控芯片的核酸适配体筛选技术研究进展
姜浩 , 吕雪飞 , 赵可心
doi:  10.19756/j.issn.0253-3820.191775
适配体(Aptamer)是通过指数富集的配体系统进化技术(SELEX)筛选得到的,可与靶标分子以高亲和力特异性结合的单链DNA或RNA,在生物分离分析、临床诊断和疾病靶向治疗等领域应用广泛。适配体的发展与筛选技术的进步密切相关,以SELEX为基础,研究者开发了磁珠SELEX和毛细管电泳SELEX等多种适配体体外筛选技术,但这些方法存在筛选轮次多、筛选周期长和样品消耗量大、对小分子筛选效率低等缺点。微流控芯片具有体积小、高通量和易集成等特点,基于微流控芯片的SELEX技术在一定程度上可解决上述问题,实现适配体快速、高通量的体外筛选。本文在总结SELEX及其关键技术要点的基础上,重点评述了基于微流控和微阵列芯片SELEX技术的研究进展,并对SELEX技术中未来的发展方向进行了总结和展望。
关键词: 适配体, 筛选, 指数富集的配体系统进化技术, 微流控芯片, 微阵列芯片, 评述
基于适配体的生物膜干涉检测重组人促红细胞生成素α新方法
贺小琴 , 罗黎 , 郭磊 , 谢剑炜
doi:  10.19756/j.issn.0253-3820.191676
采用生物膜干涉(BLI)表面敏感光谱技术,建立了一种基于链DNA适配体39 nt的传感分析方法,实现了重组人促红细胞生成素α(EPO-α)的灵敏检测。将生物素化的39 nt固定于链霉亲和素传感芯片上,经2200 r/min高速振荡实现微升体积分析物的快速扩散。对适配体39 nt的取向、在BLI传感芯片上的固定浓度和非特异性吸附等影响因素进行了考察,发现50 nmol/L 3’末端生物素化39 nt具有最佳响应信号;加入Tween 20和牛血清白蛋白(BSA)可有效克服非特异吸附。基于麦胚凝集素构建了夹心法信号放大体系,在Tris-TB生理缓冲溶液中,检测EPO-α的线性范围为10~200 nmol/L,检出限为5 nmol/L。应用于人血浆等复杂基质中的EPO-α检测,回收率为86.7%~104.2%,RSD<11%,结果令人满意。此BLI传感体系为免标记蛋白相互作用和复杂生物样品检测等实际应用提供了有益参考。
关键词: 适配体, 重组人促红细胞生成素, 生物膜干涉, 麦胚凝集素, 信号放大
纳米金-适配体比色传感法检测玉米油中黄曲霉毒素B1
杨妍 , 尹盈爱 , 董益阳
doi:  10.19756/j.issn.0253-3820.191728
黄曲霉毒素B1(Aflatoxin B1,AFB1)是真菌或霉菌产生的有毒代谢物,通过污染农作物和食品从而对人体健康造成严重威胁。本研究建立了纳米金(AuNPs)-适配体比色传感法,采用不同序列长度的AFB1适配体检测玉米油中AFB1。通过优化适配体浓度、NaCl浓度和体系反应温度,进一步提高体系检测灵敏度。在最佳条件下,50(B50)和80(A80)个碱基长度的适配体建立的AuNPs-适配体比色传感法的检出限分别为13.55和10.56 ng/mL,线性范围均为20~1000 ng/mL,且选择性良好。基于B50和A80适配体比色传感法检测玉米油中AFB1的加标回收率分别为102.4%~104.9%和98.1%~109.1%。结果表明,基于B50和A80建立的AuNPs比色传感法均可用于玉米油中AFB1特异性鉴定。本研究为现场快速检测和高效筛查食品中AFB1污染提供了技术支持,为开发针对其它靶标的适配体传感检测方法奠定了基础。
关键词: 黄曲霉毒素B1, 适配体, 纳米金-适配体比色传感法, 玉米油
核酸适配体在质谱中的应用与展望
杨捷威 , 王晨钰 , 罗黎 , 郭磊 , 谢剑炜
doi:  10.19756/j.issn.0253-3820.201285
核酸适配体(简称适配体)是一类重要的"化学抗体"型功能性生物分子,基于适配体的质谱技术在提供分子质量及结构特征等基础上,兼具了针对靶分子的高选择性及亲和富集特点,从而提供出高特异、高灵敏信息。本文综述了近年来适配体在质谱分析中的应用进展,重点评述了适配体在质谱分子相互作用表征中的应用、适配体作为离线型和在线亲和材料用于质谱分析测定等现状,其中结合多种质谱新技术,通过创建或结合多种前处理或在线一体化信号增强方式,特别是适配体功能化纳米材料的应用,在相互作用表征、痕量靶分子选择性提取和高灵敏检测等质谱分析测定方面是研究的重点。最后,本文对适配体在质谱研究中的应用前景进行了展望。
关键词: 适配体, 质谱, 相互作用表征, 纳米材料, 功能化, 评述
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