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基于基因芯片的荧光分析方法在甲状腺乳头状癌相关BRAFV600E突变高灵敏及特异性检测中的应用
魏佳 , 高嘉雪 , 王瑶琪 , 王振新 , 孟宪瑛
doi:  10.19756/j.issn.0253-3820.191149
研发了一种基于DNA芯片(DNA microarray)的荧光分析方法,并将其用于检测甲状腺乳头癌相关的BRAFV600突变。本方法采用三链杂交体系,首先将单链DNA(ssDNA)捕获探针固定在微阵列芯片基底上,制备DNA芯片;以其为反应平台,加入ssDNA目标物与ssDNA捕获探针进行杂交;最后加入荧光分子Cy5的修饰ssDNA标记ssDNA目标物,检测荧光信号。在优化的实验条件下,本方法对BRAFV600E突变型ssDNA目标物的检测灵敏度达到亚纳摩尔级(0.25 nmol/L),且具有3个数量级的线性范围,并能够从突变型ssDNA目标物和野生型ssDNA目标物的混合物中区分出低至0.1%的BRAFV600E突变型ssDNA目标物。利用本方法对15例临床甲状腺组织样本的BRAFV600E突变水平进行了分析,实验结果与常规Sanger测序法检测结果一致,表明本方法具有良好的实用性。
关键词: 甲状腺乳头状癌, BRAFV600E突变, DNA芯片
Fe3O4/MnO2掺杂石墨烯基分子印迹杂化材料用于水环境中17β-雌二醇的电化学传感检测
李颖 , 徐文凯 , 李苹 , 朱小雪 , 黄艳凤 , 张纪梅
doi:  10.11895/j.issn.0253-3820.171195
采用可逆加成-断裂链转移(Reversible addition fragmentation chain transfer,RAFT)分子印迹技术,以内分泌干扰物17β-雌二醇(17β-estradiol,17β-E2)作为模板分子,以甲基丙烯酸(Methacrylic acid,MAA)为功能单体,二乙烯基苯(Divinyl benzene,DVB)为交联剂,Fe3O4/MnO2掺杂的石墨烯(RGO)为载体,成功制备了Fe3O4/MnO2掺杂石墨烯基分子印迹杂化材料(Fe3O4/MnO2-MIP@RGO),构建了基于Fe3O4/MnO2-MIP@RGO修饰电极的分子印迹电化学传感器。研究结果表明,Fe3O4/MnO2-MIP@RGO修饰电极对17β-E2的线性响应范围为4.0 nmol/L~0.8 μmol/L(R=0.9852),检出限为47.2 pmol/L(3σ),相对标准偏差(RSD)为2.1%~2.5%。本研究为水环境中痕量17β-E2的特异性识别检测提供了一种简单、高效、经济的分析方法。
关键词: 可逆加成-断裂链转移分子印迹技术, 石墨烯, 电化学传感器, 金属氧化物, 17β-雌二醇
基于电化学方法研究猪粪堆肥过程溶解性有机物电子转移能力演变规律
唐朱睿 , 黄彩红 , 檀文炳 , 何小松 , 张慧 , 李丹 , 席北斗
doi:  10.11895/j.issn.0253-3820.171436
堆肥水溶性有机物(Dissolved organic matter,DOM)是堆肥有机质中最活跃的部分,而具有氧化还原能力的官能团使得DOM能够作为电子穿梭体促进微生物与电子受体间的电子传递。本研究提取了8个不同阶段堆肥样品的DOM,利用电化学方法,以2,2'-联氮双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺胺)二铵盐(ABTS)和敌草快农药(DQ)作为介导剂,工作电压设为0.61 V/-0.49 V,分别测定电子供给能力(Electron donating capacity,EDC)和电子接受能力(Electron accepting capacity,EAC)。同时结合三维荧光光谱、红外光谱和元素分析等方法阐明DOM结构组分变化,并探讨其变化对电子转移能力的影响。结果表明,堆肥DOM的EDC从堆肥1 d的16.850 μmol e-/(g C)增加至43 d的22.077 μmol e-/(g C),EAC从堆肥1 d的1.866 μmol e-/(g C)降至43 d的1.779 μmol e-/(g C)。三维荧光光谱分析结果表明,在堆肥过程中类腐殖质组分含量逐渐增多,类蛋白组分逐渐减少,表明堆肥过程类腐殖质组分的形成对DOM的ETC起重要的贡献作用。红外光谱显示堆肥过程中DOM含量较高的羟基和羧基变化不显著,对电子转移能力无明显贡献。元素分析结果表明,DOM中氧元素含量随着堆肥进行而增加,含硫基团是电子转移能力的贡献基团。
关键词: 堆肥, 水溶性有机物, 电子转移能力, 三维荧光, 红外光谱
直链烷烃在质子转移反应质谱中的裂解规律研究
孙运 , 杨茹 , 孙传强 , 刘海培 , 汪曣 , 蒋学慧
doi:  10.19756/j.issn.0253-3820.191221
通过自制的液体进样装置,利用质子转移反应质谱(Proton-transfer-reaction mass spectrometry,PTR-MS)对10种直链烷烃(C6~C15)的高纯标准品进行了检测。实验结果表明,直链烷烃在PTR-MS中与H3O+反应产生了碎片离子,其分布特征类似于电子轰击源(Electron ionization,EI)。质谱分析表明,主要裂解产物为一系列[CiH2i+1]+、[CiH2i-1]+和[CiH2i-3]+i ≥ 3)离子。实验中未观测到质子化离子[M+H]+,而[M-H]+离子和其它碎片离子的出现,表明直链烷烃的质子化离子形成后即发生脱氢或者直接裂解。研究还发现,碎片离子的相对丰度受E/NE为电场强度,N为气体分子数密度)值的影响较大。在80~170 Td范围内,随着E/N值升高,质荷比较大的碎片离子的相对丰度率先降低,直至信号低于检出限而无法被检测;质荷比较小的碎片离子(如[C4H9]+m/z 57)、[C3H7]+m/z 43)等)的相对丰度呈现先升高后降低的趋势,而碎片离子[C3H5]+m/z 41)的相对丰度一直呈上升趋势。实验结果表明,较大质荷比的碎片离子在高E/N值条件下会发生二次裂解,逐级生成质荷比更小的碎片离子。
关键词: 质子转移, 质子转移反应质谱, 直链烷烃, 碎片离子
液相色谱-质谱联用技术检测大鼠血浆、肾上腺及下丘脑中神经递质含量
李慧 , 鲁文慧 , 焦丽丽 , 吴巍 , 宋凤瑞 , 刘淑莹
doi:  10.11895/j.issn.0253-3820.171472
建立了一种液相色谱-质谱联用技术同时检测γ-氨基丁酸(GABA)、5-羟色胺(5-HT)、酪氨酸(L-tyr)、多巴胺(DA)、去甲肾上腺素(NE)和肾上腺素(E)6种神经递质的方法,并将本方法用于大鼠肾上腺、下丘脑及血浆中神经递质的检测。以丹磺酰氯为衍生化试剂,以5-羟基色氨酸和咖啡酸为内标,采用UltiMate 3000 RSLC色谱系统、Thermo C18色谱柱(50 mm×3 mm,2.7 μm),流动相为0.1%甲酸和甲醇溶液梯度洗脱,流速0.2 mL/min,进样量2 μL,多反应检测(MRM),正离子模式。GABA、5-HT、L-Tyr、DA、NE、E线性检测范围分别为0.26~620.80 μmol/L、0.034~11.20 μmol/L、1.20~88.00 μmol/L、0.03~41.02 μmol/L、0.01~47.20 μmol/L、0.01~90.24 μmol/L,加标回收率为91.16%~116.20%。本方法可快速准确检测大鼠肾上腺、血浆及下丘脑中神经递质含量,为药理实验的中的指标分析提供了检测技术支持。
关键词: 液相色谱-质谱联用, 肾上腺, 血液, 下丘脑, 神经递质
牛磺酸对心肌成纤维细胞作用解析
王立英 , 卞良奇 , 苏小伟 , 苏海燕 , 刘絮 , 刘楠楠
doi:  10.19756/j.issn.0253-3820.181403
研究了牛磺酸(Taurine,Tau)对新生大乳鼠心肌成纤维细胞(Myofibroblasts,myoFbs)增殖的抑制作用,并探讨其作用机制。应用血管紧张素Ⅱ(AngiotensinⅡ,AngⅡ)诱导体外培养新生大乳鼠的myoFbs增殖,建立了心肌纤维化(Myofibrosis,MF)模型,基于甲基偶氮唑盐法检测myoFbs增殖。结果表明,不同浓度(0.03、0.06和0.12 mol/L)Tau均可显著抑制myoFbs增殖,且呈现出剂量依赖性。进一步应用免疫细胞化学、激光共聚焦显微镜及ELISA方法检测了活性氧(Reactive oxygen species,ROS)、细胞周期蛋白E(Cell cycle protein E,CyclinE)、核转录因子κBp65(Nuclear factor-kappa Bp65,NF-κBp65)及转化生长因子β1(Transforming growth factor-β1,TGF-β1)在myoFbs中的的表达及含量。研究结果表明,Tau是通过减少ROS的产生及TGF-β1的表达、抑制NF-κBp65的核转位及CyclinE的表达,抑制myoFbs增殖,起到抗MF的作用。
关键词: 牛磺酸, 心肌成纤维细胞, 甲基偶氮唑盐法, 活性氧, 细胞周期蛋白E
基于硫化镉量子点-二氧化钛复合材料的Hg2+光电化学生物传感器研究
郑姗 , 刘洋 , 陈飘飘 , 邢怡晨 , 张伟波 , 施娅颖 , 黄朝表
doi:  10.19756/j.issn.0253-3820.181818
以硫化镉量子点-二氧化钛(CdS QDs/TiO2)复合材料作为光电转换单元,构建了汞离子(Hg2+)光电化学(PEC)生物传感器。将两种不同带隙无机半导体CdS QDs和TiO2偶联以提高电极的性能,当用特定波长的光激发CdS QDs时,处于价带(VB)的电子(e-)跃迁至导带(CB),并在价带上产生空穴(h+)。由于TiO2的导带低于CdS QDs,激发态电子跃迁至TiO2,导致电子-空穴对(e--h+)的空间分离,有效抑制了它们的复合,从而提高了光电转换效率。利用两条互补的短链DNA构建了Hg2+传感器,其中一条富含T碱基的DNA单链因与Hg2+特异性结合形成T-Hg2+-T结构,无法与金纳米粒子标记的另一条DNA单链配对,进而抑制光电流的下降,实现了对Hg2+的灵敏检测。本方法的线性范围为1.0×10-10~1.5×10-7 mol/L,检出限为6.0×10-11 mol/L (S/N=3),灵敏度高,选择性好。
关键词: 光电化学, 汞离子, 生物传感器, 硫化镉量子点, 二氧化钛, 金纳米粒子
衍生化-磁固相萃取高效液相色谱荧光检测内分泌干扰物
孙怡琳 , 亢洋 , 郑龙芳 , 张琬茹 , 马爱新 , 赵建 , 王晓 , 赵先恩
doi:  10.19756/j.issn.0253-3820.181534
食品与环境中的极微量内分泌干扰物即可严重干扰人体的内分泌功能,对人类健康构成巨大威胁。本研究通过荧光衍生化和磁固相萃取(MDSPE)样品前处理技术,建立了高效液相色谱荧光检测(HPLC-FLD)三氯生(TCS)、β-雌二醇(E2)、壬基酚(NP)和4-辛基酚(OP)的分析方法。以2'-甲酰氯罗丹明(RHB-Cl)为柱前衍生试剂,考察并优化了衍生化和MDSPE实验条件。结果表明,最优的衍生化条件为在室温(20℃)、pH 9.5的Na2CO3-NaHCO3缓冲液条件下,衍生反应5 min得到衍生产物。磁性氧化石墨烯作为MDSPE吸附剂,用量15 mg,萃取时间15 min,洗脱剂为甲醇-乙酸(9:1,V/V)、洗脱时间3 min,能够实现4种内分泌干扰物衍生物的富集与净化。在优化的色谱条件下,12 min内实现了4种衍生物的分离。荧光激发和发射波长分别为554和570 nm,方法检出限为1.1~1.9 ng/L,定量限为4.0~7.5 ng/L,线性、精密度和回收率良好。与已报道的方法相比,本方法具有简便、快速、灵敏度高等优势,可用于牛奶、牙膏、生活废水中TCS、E2、NP和OP的测定,为食品和饮用水安全监督提供了一种新方法。
关键词: 磁性氧化石墨烯, 分散固相萃取, 衍生化, 高效液相色谱, 内分泌干扰物, 牛奶, 环境水样
核磁共振代谢组学研究狼毒大戟对大鼠粪便代谢物的影响
王霞 , 徐灿 , 吴秀园 , 孙雯婷 , 王英锋 , 李中峰
doi:  10.19756/j.issn.0253-3820.181775
应用核磁共振(NMR)代谢组学方法研究狼毒大戟根部毒性导致大鼠粪便代谢物的变化。将36只SPF级雄性SD大鼠随机分为3组,给药组大鼠腹腔注射高低两个剂量的狼毒大戟根部醇提物,对照组给予同体积含有3%吐温80的生理盐水。每天给药一次,连续给药15天后停药恢复15天,收集各组大鼠的粪便样品。利用NMR技术检测大鼠粪便中代谢物,对得到的1H-NMR数据进行多元统计分析,获取大鼠粪便中内源性代谢产物的变化规律。通过Student t检验进一步确定具有统计学意义的生物标志物。大鼠粪便中鉴定出35种代谢物,狼毒大戟导致12种代谢物变化显著,其中谷氨酸、天冬氨酸、亮氨酸、丙氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、二甲胺、三甲胺、尿嘧啶含量下降,葡萄糖、丁酸含量升高。这些与肠道菌群有关的代谢物变化表明,狼毒大戟毒性导致大鼠的肠道菌群紊乱,进而造成了大鼠体内氨基酸、短链脂肪酸和葡萄糖代谢异常,为进一步揭示狼毒大戟的毒性提供了实验依据。
关键词: 狼毒大戟, 代谢组学, 粪便, 核磁共振
比例电化学传感器在生化分析中的研究进展
崔琳 , 李萌 , 邹笑然 , 张春阳
doi:  10.11895/j.issn.0253-3820.181462
电化学传感器具有简便、快速、灵敏、成本低、易于微型化、可在线检测等优点,在疾病诊断、环境监测和食品安全领域得到广泛应用。然而,传统的电化学传感器存在稳定性差和重现性差等不足。比例电化学传感器基于一对双信号转换模式,以两种或两种以上电化学活性分子的电信号比值作为输出信号。由于同一体系中的两种或多种电活性物质的电信号常会受到相似的外界环境影响,采用比值作为输出信号能够在一定程度上消除来自体系本身和背景的电化学信号的潜在干扰,提供内部自校准,提高检测灵敏度和选择性。本文主要综述了比例电化学生物传感器的构造策略及其在蛋白质、核酸、生物小分子和金属离子检测等生化分析中的研究应用进展,对该领域未来的发展趋势和应用前景进行了展望。
关键词: 比例电化学生物传感器, 超灵敏检测, 生化分析, 评述
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