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铅离子诱导PS2.M构象改变特性及其氡非标记比色传感检测新方法
刘红文 , 季颖 , 宋春丽 , 田刚 , 李诗雅 , 杨桂英 , 吕昌银
doi:  10.11895/j.issn.0253-3820.171151
以氡辐射衰变最终形成稳定的子体铅作为目标检测物,建立了检测氡累积浓度的核酸适配体生物分析新方法。K+诱导富G单链核苷酸PS2.M形成反平行G-四链体四链体,辅因子血红素与G-四联链体结合,形成具有过氧化物酶活性的稳定复合物,催化TMB-H2O2体系发生显色反应。同时加入Pb2+时,Pb2+诱导PS2.M形成结构更加稳定的"缺口"型反平行G-四链体,K+和血红素游离在溶液之中,体系吸光度响应值急剧降低。基于此构建了一种基于Pb2+诱导PS2.M构象改变的过氧化物酶活性"Turn-off"型比色传感器。在5.0×10-9~1.8×10-7 mol/L范围内,吸光度降低值ΔA与Pb2+浓度呈线性关系,线性回归方程为ΔA=0.36+0.13CR=0.9987。本方法对Pb2+的检出限为3.76 nmol/L(S/N=3),氡的检出限为1.96×103 Bq·h/m3S/N=3)。本方法灵敏、准确,样品溶液可直接检测,操作简单,避免了现场进行氡辐射剂量测量的放射性危害,为环境中氡的检测提供了新方法。
关键词: , 子体铅, 核酸适配体, G-四链体, 构象转变, 比色传感
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
百草枯核酸适配体的筛选及其比色检测研究
冉旭东 , 吴远根
doi:  10.19756/j.issn.0253-3820.191013
核酸适配体具有类似蛋白抗体的性质,在靶标特异性识别与检测中引起越来越广泛的关注。小分子物质通常与环境污染和人类健康密切相关,然而小分子物质与核酸文库在性质上差异较小,在筛选过程中没有足够的活性位点,难以固定,因而其核酸适配体筛选难度更大。本研究采用体外合成一条生物素修饰的碱基序列,通过氢键与随机文库3'-末端进行互补配对,将其固定在链霉亲和素修饰的纳米磁珠上。随后,加入不同浓度的百草枯靶分子孵育,洗脱得到百草枯特异性的亲和性ssDNA,对其进行非对称PCR扩增后,得到下一轮筛选所需的富集ssDNA库。经过9轮筛选后,将所得亲和性ssDNA进行克隆测序,最终得到15条百草枯的亲和ssDNA序列。对亲和性序列进行聚类分析和二级结构预测,再根据同源性等条件从中筛选出6条ssDNA序列进行亲和力测定。结果表明,PQ-15序列对百草枯的亲和力最高,解离常数(Kd)为(54±4) nmol/L。最后,利用PQ-15核酸适配体作为百草枯的识别分子,以阳离子化合物聚集的纳米金作为传感信号,建立了基于核酸适配体识别的百草枯农药比色检测方法,检出限为25.2 nmol/L,其它竞争性分子对百草枯检测无明显干扰,实际样品中百草枯的加标回收率为91.1%~99.6%。
关键词: 核酸适配体, 百草枯, 筛选, 比色检测, 纳米金
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
蛋白质的核酸适配体筛选及应用的研究进展
赵丽萍 , 杨歌 , 张小敏 , 屈锋
doi:  10.19756/j.issn.0253-3820.201024
核酸适配体是通过指数富集配体系统进化(SELEX)筛选方法获得的,能够与靶标分子高亲和力和特异性结合的单链DNA或RNA。蛋白质是一种非常重要的生物功能大分子,迄今为止,已经开发了许多SELEX技术,用于蛋白质的适配体的筛选。目前,适配体的筛选优化方法主要集中在提高筛选效率、降低筛选成本,以及提升适配体性能等方面,从而获得可与靶标分子以高亲和力和高特异性结合的适配体。适配体与靶标分子亲和力的表征是关键的筛选步骤,用于判定所筛选的适配体是否可以满足后续应用需求。本文归纳总结了2016年以来蛋白质靶标的适配体筛选的研究进展,对核酸适配体筛选过程中有关核酸库的优化方法和筛选方法的改进、新筛选方法的开发、核酸适配体的应用等方面的研究进行了评述。
关键词: 核酸适配体, 蛋白质, 筛选, 指数富集配体系统进化, 评述
小分子靶标的核酸适配体筛选研究进展
王子健 , 陈尔凝 , 杨歌 , 赵新颖 , 屈锋
doi:  10.19756/j.issn.0253-3820.201101
核酸适配体(Aptamer)作为新型识别分子,在小分子传感分析和检测中有很大的应用潜力。小分子的Aptamer筛选是其应用的前提。本文综述了2015~2019年,有关毒素、抗生素、激素等近80种小分子的Aptamer的筛选研究进展,归纳总结了近百条Aptamer序列和平衡解离常数KD及其测定方法,简要介绍了基于氧化石墨烯、人类基因组、石英晶体微天平以及计算机辅助筛选等改进型指数富集配体系统进化技术。
关键词: 核酸适配体, 小分子, 指数富集配体系统进化技术, 综述
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
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