基于杂交链式反应信号放大和磁分离技术荧光检测端粒酶活性

端粒酶是由RNA和蛋白质组成的一种核糖核蛋白酶, 它一般在癌细胞中被激活. 它与端粒DNA的不断复制以及癌细胞的不断增殖密切相关. 所以检测端粒酶的活性对癌症的早期诊断以及以端粒酶为靶标分子的抗癌药物的开发具有重要意义. 利用杂交链式反应(HCR)无酶放大检测信号, 建立了一种简单、快速的端粒酶活性检测方法. 端粒酶延伸产物是一条末端具有(ggttag)_n重复序列的DNA. 在实验过程中, 通过链霉亲合素与生物素的特异性作用将端粒酶延伸产物连接在磁性微球上. 设计一条端粒酶延伸产物特异性的DNA探针I作为杂交链式反应的引发探针. DNA探针I的3'-端与端粒酶延伸产物的重复序列匹配, 通过杂交, DNA探针I被固定在磁球上; DNA探针I的5'-端引发DNA探针II和探针III发生杂交链式反应. DNA探针II和探针III上都标记有荧光基团, 可以利用荧光直接进行信号检测. 在反应过程中, 通过磁分离去除多余未反应的三种DNA探针. 在优化条件下, 可以检测到1.0×10⁵个Hela细胞中的端粒酶活性. 该方法简单、快速、检测成本低, 分析全程无酶参与, 在肿瘤或癌症的临床诊断以及以端粒酶为靶标分子的抗癌药物的筛选上具有广阔的应用前景.     

基于磁性分离-硫化铜纳米粒子标记的DNA流动注射化学发光检测

本文基于磁性粒子(MB)良好的分离、富集能力,研究了硫化铜纳米粒子标记的流动注射-化学发光(FI-CL)DNA检测体系.通过硫化铜标记的探针1与目标DNA及连有磁球的探针2形成三明治结构,实现对目标DNA的捕获、分离与标记;通过其溶解释放出CuS标记颗粒的铜离子,引起化学发光信号增强,实现了目标DNA序列的定性定量检测.该方法对完全互补单链DNA(ssDNA)检测的线性范围为1.0×10-11～1.6×10-9 mol/L,检出限为3.0×10-12 mol/L,对1.0×10-9 mol/L目标DNA测定的相对标准偏差为3.2%(n=11),对目标碱基序列具有良好的识别能力.     

基于富勒烯衍生物修饰玻碳电极的DNA电化学传感器

以富勒烯C₆₀, L-苏氨酸及对苯二甲醛为原料, 在氮气保护下反应得到含醛基官能团的2-(4-醛基苯基)-5-(1-羟乙基)富勒烯吡咯烷衍生物(C₆₀-CHO). 将该材料修饰于玻碳电极表面, 并利用醛基与氨基之间温和、高效的缩合反应, 将5-氨基修饰的寡聚核苷酸共价固定到了C₆₀-CHO修饰的玻碳电极表面, 构建了一种新型的电化学DNA传感器. 以[Fe(CN)₆]^3−/4−为电活性探针, 采用电化学阻抗法对转基因植物CaMV35S启动子基因特征片段进行检测. 实验结果表明, 杂交前后的电子传递电阻差值(DR_et)与目标序列浓度对数(lg C_S2)在1.0×10^－13～1.0×10^－9 mol/L浓度范围内呈良好的线性关系, 线性回归方程为DR_et/(10³ Ω)＝3.471 lg (C_S2/mol/L)＋50.425 (r＝0.9977), 检测限为1.5×10⁻¹⁴ mol/L. 杂交特异性实验进一步表明该传感器对完全互补、碱基错配和非互补序列具有良好的识别能力.     

碳纳米管修饰金电极检测特定序列DNA

利用化学偶联法将末端修饰氨基的寡聚核苷酸固定在表面修饰有羧基化碳纳米管(CNTs-COOH)的金电极表面, 制备新型核酸探针, 可以特异性结合目标单链寡聚核苷酸. 以阿霉素作为嵌合指示剂, 利用示差脉冲法测定杂交的结果. 经过实验条件的优化, 测定DNA浓度在1.0×10^－6～1.0×10^－9 mol/L呈良好的线性关系. 检测限为: 2.54×10^－10 mol/L. 碳纳米管特有的纳米结构对检测结果的放大作用, 提高了该传感器的检测限和灵敏度.     

链缠结对等规聚苯乙烯结晶的影响

在1×10^－3～2×10^－5 g•mL^－1溶液浓度范围内, 用溶液雾化冷冻升华法制备了等规聚苯乙烯(i-PS)的单链、寡链非晶态聚集体. 随着溶液浓度降低, i-PS分子链团间的分离程度增大, 链间缠结随之减少, 因此冷冻升华制备的样品中单、寡链线团数目逐渐增多. DSC研究结果表明随着溶液浓度的降低, 冷冻升华样品的结晶温度逐渐降低; 等温结晶得到的晶粒熔点和结晶度降低. 由浓度为2×10^－5 g•mL^－1溶液制备的i-PS样品在468.3 K熔体结晶60 min后, 得到平均体积约为1.5×10⁴ nm³的单链晶粒. 用SEM观察到晶粒尺寸约为20～50 nm. 采用偏光显微镜(POM)测量了不同温度等温时i-PS单、寡链聚集体球晶的生长速率. 用Hoffmann理论进行了描述, 计算得到了i-PS单链聚集体熔体结晶片晶的端表面能(σ_e)为30.2 erg•cm^－2, 侧表面能(σ)为5.7 erg•cm^－2及单分子链折叠功(q)约为4.5×10^－13 erg•molecule^－1. 与文献值相比, 实验结果表明链缠结对聚合物结晶有很大影响.     

金标记羟胺放大化学发光检测赭曲霉毒素A

以羧基磁性微球为分离载体,连接氨基捕获探针和适配体,加入生物素化报告序列和赭曲霉毒素A(Ochratoxin A,OTA)竞争结合适体,继续加入链霉亲和素纳米金和羟胺/Au~(3+)以显著提高化学发光检测OTA的灵敏度,从而建立了一种纳米金标记羟胺放大化学发光检测OTA的高灵敏度方法。优化了羧基磁性微球、氨基捕获探针、适配体、生物素化报告序列、链霉亲和素纳米金的用量。优化条件下,在OTA质量浓度0.01~50 ng/m L范围内,化学发光信号值与OTA浓度的对数呈较好的线性关系(r~2=0.992 5),检出限为1.58×10~(-3)ng/mL。对啤酒样品进行OTA加标回收实验,回收率为97.4%~105.4%,相对标准偏差为4.0%~5.5%。     

应用纳米金/TiO_2中空微球复合膜高灵敏检测转基因植物外源基因特定DNA序列

在碳糊电极表面制备的纳米金/TiO2中空微球复合膜可以极大地提高DNA检测的灵敏度.应用循环伏安法和电化学交流阻抗谱法研究了纳米金和TiO2中空微球在碳糊电极上的固载,并用[Fe(CN)6]3-/4-作为指示剂以电化学交流阻抗谱法表征了DNA的杂交.此DNA电化学生物传感器成功检测了来自于花椰菜花叶病毒的35S启动子基因的DNA特定序列,其动力学检测范围为1.0×10-12~1.0×10-8mol/L,检测限为2.3×10-13mol/L;同时对从一种转基因大豆中提取的外源基因胭脂碱合成酶基因终止子的聚合酶链式反应(PCR)扩增产物进行了检测,得到了满意的结果.     

聚乙二醇接枝聚乳酸的自组装纳米微球的制备及性能

对制备的新型聚乙二醇(PEG)接枝聚乳酸(PLA)在水中的自组装性能进行研究, 探讨其作为纳米药物载体的可行性和稳定性. 目测法得到其溶解度为(2.16～4.32)×10^－2 mg•mL^－1; 荧光法得到聚合物的临界胶束浓度为1.12×10^－3 mg•mL^－1; 透射电子显微镜观察显示该聚合物在水中的自组装聚集体为纳米级球形; 动态激光光散射测试微球的粒径和Zeta电位发现, 在微球的制备过程中, 聚合物的亲/疏水性比例、水相介质及水溶液的pH值对它影响显著; 而制备后, 稀释和冷冻对它无显著影响, 改变微球的环境pH值至酸性, 出现聚集, 至碱性无影响. 研究结果显示, 该聚合物在水和磷酸钠盐缓冲液中可形成稳定的纳米微球, 通过微球的制备条件和存在环境可控制其粒径和Zeta电位, 因此根据应用需要, 通过控制其粒径和Zeta电位, 可能提高微球的在体血液循环时间并实现靶向缓释.     

磁性普鲁士蓝纳米颗粒的合成及其化学修饰电极的制作

利用FeSO₄与FeCl₃合成了超细磁性Fe₃O₄纳米颗粒, 并进一步利用该纳米颗粒与铁氰酸钾在酸性溶液(pH～2)中的化学反应成功制备了一种新型的磁性普鲁士蓝纳米颗粒; 研究了该磁性颗粒的磁学性能, 通过磁力将其修饰于固体石蜡碳糊电极表面制成了化学修饰电极, 考察了该电极对过氧化氢的电催化还原及对水合肼的电催化氧化特性. 该化学修饰电极可对过氧化氢和水合肼进行测定, 线性范围分别为过氧化氢2×10^－6～5×10^－3 mol/L, 水合肼7.2×10^－7～3.6×10^－4 mol/L. 利用磁性普鲁士蓝纳米颗粒制得的修饰电极具有催化性能高、稳定性好、表面易更新等优点.     

新型双核铜金属配合物为中性载体的硫氰酸根离子高选择性电极的研究

研制了基于N,N'-亚乙基(μ-5,5-亚甲基-二水杨醛根)(乙酰丙酮根)合二铜(II) [Cu₂(II)-MDSBAE]金属配合物为中性载体的阴离子选择性电极. 试验表明, 以Cu₂(II)-MDSBAE金属配合物为中性载体的电极对SCN^－具有良好的电位响应特性, 且呈现反Hofmeister行为,其选择性序列为: SCN^－＞Sal^－＞I^－＞ClO₄^－＞NO₃^－＞Br^－＞NO₂^－＞Cl^－≈SO₃^2－＞SO₄^2－. 在pH 5.0的磷酸盐缓冲体系中, 电极电位呈现近能斯特响应, 线性响应范围为1.0×10^－6～1.0×10^－1 mol/L, 斜率为－53. 6 mV/dec (25 ℃), 检测下限为8.1×10^－7 mol/L. 用交流阻抗研究了电极的响应机理, 并用紫外可见光谱技术测定了电极载体与SCN^－, Sal^－, I^－, ClO₄^－和NO₃^－离子间的配位数及缔合常数. 将该电极用于实验室废水和工业废水中硫氰酸根的检测, 其结果令人满意.     

氮掺杂碳纳米管修饰电极的电化学行为

制备了氮掺杂改性的碳纳米管, 并用循环伏安法(CV)测定了多巴胺(DA)和抗坏血酸(AA)在不同氮含量的碳纳米管修饰电极上的电化学行为. 结果表明, 氮掺杂碳纳米管修饰电极对AA和DA有不同的电催化行为, 其中高氮含量修饰电极对AA的催化作用强, 而低氮含量修饰电极对DA的催化作用强. 微分脉冲伏安法(DPV)的结果显示, DA的氧化峰电流与其浓度在5.0×10^－6～2.0×10^－4 mol/L范围内呈良好的线性关系, 检出限达1.64×10^－6 mol/L (S/N＝3); AA氧化峰电流与其浓度在3.0×10^－5～1.0×10^－2 mol/L范围内呈良好的线性关系, 检出限达3.26×10^－6 mol/L (S/N＝3). 该修饰电极在AA大量存在(AA浓度为DA浓度两万倍)时可选择性地实现多巴胺的测定而不造成干扰.     

高效液相色谱化学发光法检测牛奶中残留四环素类化合物的研究

基于四环素类抗生素药物中的四环素(TC)、土霉素(OTC)、金霉素(CTC)和多西环素(DC)能够强烈增敏通过恒电流电解方法在线电生BrO^－和鲁米诺之间产生的化学发光, 提出了一种高效液相色谱(HPLC)化学发光(CL)法检测4种四环素类抗生素药物的新方法. 以Nucleosil RP-C₁₈ (250 mm×4.6 mm, i.d., 5 μm, pore size, 100 Å)为色谱柱, 0.05 mol• L^－1磷酸二氢钾(pH 2.5)-乙腈(30∶70, V∶V)为流动相, 流速1.2 mL/min, 柱温25 ℃, 同时分离检测四种抗生素的总时间为11 min. 研究并优化了流动相、电生试剂化学发光检测的条件. 四种抗生素的检出限为0.002～0.008 μg•mL^－1 (3σ), 对0.01 μg•mL^－1的四种抗生素测定的相对标准偏差为2.0%～3.6% (n＝11). 该方法已成功应用于牛奶中残留四环素类抗生素含量的分析.     

H2O2-鲁米诺-荧光素钠-K2CO3高灵敏化学发光法测定二氧化碳

在碱性介质中, CO₃^2－对H₂O₂氧化鲁米诺化学发光反应具有重要作用, 荧光素钠对该反应具有很强的增敏作用. 据此, 建立了化学发光法测定二氧化碳的新方法. 方法的线性范围为1.0×10^－10～5.0×10^－6 mol•L^－1 CO₃^2－, 检出限为 1.2×10^－11 mol•L^－1 CO₃^2－ (相当于5.3×10^－10 g•L^－1 CO₂). 该方法用于室内外空气中二氧化碳含量的测定, 相对标准偏差1.8%～2.1% (n＝11), 加标实验回收率97.6%～101.4%. 论文还探讨了反应的发光机理, 发光反应很可能是由溶液中的CO₃^2－与H₂O₂作用而产生的活性自由基引发, 荧光素钠对发光的增敏作用为化学能量转移过程.     

铁氰化钾-钙黄绿素化学发光体系测定酮替芬的研究

发现钙黄绿素可以吸收铁氰化钾氧化酮替芬反应的化学能而产生化学发光, 以钙黄绿素为化学发光试剂, 构建了铁氰化钾-酮替芬-钙黄绿素化学发光体系, 利用此体系建立了测定酮替芬的化学发光分析新方法, 方法的线性范围为2.0×10^－8～6.0×10^－6 g•mL^－1, 检出限为8×10^－9 g•mL^－1, 对浓度为5.0×10^－7 g•mL^－1酮替芬溶液进行11次平行测定的相对标准偏差(RSD)为2.1%. 此法已用于药品中酮替芬含量的测定, 结果与药典测定结果一致. 对化学发光反应的机理也进行了初步的探讨.     

水溶性桥联双卟啉与DNA相互作用的研究

以4,4'-二羧酸-2,2'-联吡啶为桥联试剂, 合成了一种含8个阳离子的水溶性桥联双卟啉(PD). 以5,10,15,20-四(4-N-甲基吡啶盐)卟啉(H₂TMPyP)为参照物, 使用紫外-可见光谱、荧光光谱、圆二色谱研究了水溶性双卟啉与小牛胸腺DNA (CT DNA)的相互作用, 以溴化乙啶(EB)竞争法测定了PD与CT DNA的表观键合常数(K_app)为1.2×10⁶ L•mol^－1 (H₂TMPyP为6.9×10⁶ L•mol^－1), 并使用凝胶电泳研究了PD对pBR322质粒DNA的切割能力. 实验结果表明PD与CT DNA的作用方式是插入和外部结合的混合模式.     

双二茂铁甲基碳正离子与乙酰乙酸乙酯的反应及其产物的晶体结构

双二茂铁甲醇与BF₃•OEt₂ 在CH₂Cl₂中作用形成稳定的双二茂铁甲基碳正离子, 无需从溶液中分离, 可直接与乙酰乙酸乙酯反应得到了较高产率的双二茂铁甲基乙酰乙酸乙酯. 由苯重结晶得到的单晶经过X射线衍射测试发现, 该化合物属于三斜晶系, 空间群P , a＝0.82554(8) nm, b＝0.96962(10) nm, c＝1.46662(14) nm, α＝105.562(2)°, β＝90.771(2)°, γ＝96.727(2)°, V＝1.2191(19) nm³, D_c＝1.516 g•cm^－3, μ＝1.320 mm^－1, F(000)＝532, Z＝2.     

配合物[Co(qina)2(DMSO)2]的结构及其对乙酸-1-萘酯水解的催化研究

合成了配合物[Co(qina)₂(DMSO)₂]单晶, 其中, qina^－为喹哪啶酸根, DMSO为二甲基亚砜. 配合物为单斜晶系, P2(1)/C空间群, 2个qina^－配体以氮原子和氧原子与Co(II)离子螯合配位, 2个DMSO以氧原子与Co(II)离子轴向配位, 形成规则的八面体构型配合物, 分子之间存在π-π堆积弱相互作用. 该配合物可显著提高乙酸-1-萘酯的水解速率, 在配合物浓度和萘酯浓度各为1.0×10^－4和3.0×10^－5 mol•L^－1条件下, 酯的水解速率提高460倍.     

ssDNA/十八酸修饰碳糊电极的制备及伏安法表征

将石墨粉与十八酸在80 ℃下混合制成表面富含—COOH的基底碳糊电极(SA/CPE), 然后在活化剂N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)和1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)碳二亚胺盐酸盐(EDC)存在下将ssDNA固定到电极表面制备ssDNA修饰电极(ssDNA/SA/CPE). 以亚甲基蓝(MB)为指示剂, 用循环伏安法对SA/CPE和ssDNA/SA/CPE进行电化学表征, 发现其在ssDNA/SA/CPE上较在SA/CPE上的氧化峰电流(i_pa)和还原峰电流(i_pc)分别增大1.9倍和1.7倍, 式电势(E_f)负移8 mV. 把ssDNA/SA/CPE放在互补ssDNA溶液中杂交后, MB的i_pa 和i_pc较在SA/CPE上分别增大1.0倍和0.8倍, E_f负移18 mV. 用0.5 mol/L 的NaOH溶液冲洗使电极表面杂交而成的dsDNA变性洗脱, MB的伏安信号几乎与在ssDNA/SA/CPE上一样. i_pc与SA/CPE上固定的ssDNA质量在1.0×10^－7～5.0×10^－6 g范围内成线性关系, 检测限为2.0×10^－9 g (S/N＝3). 这种既廉价又灵敏的电化学生物传感器有望在转基因植物产品检测研究中得到应用.