基于Ru(bpy)32+-SiO2纳米颗粒的核酸适配体传感器对凝血酶的电致化学发光检测

本文应用核酸适配体构建了一种新型的电致化学发光检测蛋白体系。两个核酸适配体结合凝血酶的两个不同位点,利用这两核酸适配体与凝血酶的高亲和力构建三明治传感体系检测凝血酶。一个核酸适配体固定在金电极上用来捕获凝血酶,另一个标记有包裹电致化学发光活性物Ru(bpy)₃²⁺的二氧化硅纳米颗粒,用来检测电致化学发光信号。此核酸适配体传感器对凝血酶具有特异识别性,电致化学发光信号与凝血酶的浓度直接相关,非特异性识别的牛血红蛋白、牛血清白蛋白不干扰测定。由于在检测的核酸适配体上标记的纳米颗粒包裹有多个发光活性物,因此大大提高了发光效率和灵敏度,此法对凝血酶的线性响应范围为2.0 fmol•L^-1～2.0 pmol•L^-1,检测限可达1.0 fmol•L^-1。     

核酸适配体传感器在黄曲霉毒素B1检测中应用研究进展北大核心CSCD

核酸适配体作为一种新型识别分子,具有亲和力高、稳定性强、制备成本低、特异性强等优点,但其自身不具有信号转换功能,它与靶标分子特异性结合过程,不可产生被检测的物理化学信号。因此,需将核酸适配体与靶标分子特异性识别结合过程转为易于被检测的物理化学信号变化的过程。根据信号转换方式的不同,可将适配体生物传感器分为荧光适配体传感器、比色适配体传感器、电化学适配体传感器和表面拉曼散射适配体传感器。本文对基于以上4种检测信号的核酸适配体生物传感器在黄曲霉毒素(AFB1)检测方面的应用进行综述,并概述该类传感器应用前景和当前面临的挑战。     

核酸适配体功能化的稀土上转换纳米材料在生物检测中的应用

稀土上转换纳米材料可以吸收近红外光并发射出可见光或紫外光,在生物传感领域得到了广泛研究。核酸适配体能高特异性和高亲和性地与靶标物结合,被广泛应用于生物传感、疾病诊断等领域。将稀土上转换纳米材料与核酸适配体结合构建的检测体系,可实现对目标物灵敏、高选择性的检测。本文介绍了近几年核酸适配体功能化的稀土上转换纳米材料在生物小分子、蛋白质、核酸、病原微生物、细胞等方面的应用,并展望了其在分析检测领域的发展前景。     

可卡因免疫及适配体生物传感器

由于长期滥用可卡因会对人体产生心律失常、心肌梗死、中风、高血压、主动脉僵硬等不良影响,可卡因已成为当今最危险和非法滥用的药物之一,传统的可卡因色谱分析方法存在耗时、样本处理繁琐和操作复杂等缺点。因此,改善传统可卡因分析方法对打击犯罪和发展医学具有一定的积极影响。由于生物传感器的准确性和便携性,基于免疫和适配体技术的生物传感器是检测可卡因的一个重要发展方向。在这篇综述中,主要讲述了近年来不同类型的可卡因生物传感器,涵盖了基于电化学、荧光、比色等方法在可卡因检测上的进展,对可卡因的免疫和适配体生物传感器进行了归纳和综述,并总结了可卡因传感器的优缺点和发展方向。     

核酸适配体封盖的介孔二氧化硅纳米颗粒用于肌红蛋白的检测

利用核酸适配体封盖的介孔二氧化硅纳米颗粒构建了一种新型、 简便及免标记的肌红蛋白定量检测方法. 首先, 用肌红蛋白核酸适配体将荧光小分子罗丹明6G封盖在介孔颗粒内, 当存在目标物肌红蛋白时, 由于介孔颗粒上的核酸适配体可特异性结合肌红蛋白而脱离介孔颗粒表面, 进而释放介孔颗粒内的罗丹明6G, 使溶液荧光强度增强. 实验结果表明, 荧光强度与肌红蛋白的浓度呈正相关, 通过荧光强度的变化可实现对肌红蛋白的定量检测. 该方法的检出限低至1.1 nmol/L, 且选择性好, 可满足临床医学的检测要求.     

生物电分析新方法与技术研究及仪器研制

生物电分析化学是一门利用生物分子作为识别元件、通过生物反应后电极过程产生的信号的变化对未知物质进行定性、定量分析的学科.目前常用的生物识别元件有酶、核酸(包括核酸适配体)、抗体、受体等,而可供检测的信号广义上包括电流、电阻、光电流和电化学发光等.在过去5年的工作中,我们针对生命科学、临床检验和环境监测等实际应用领域,分别研究了电化学酶传感器、光电化学核酸损伤传感器和电化学发光免疫检测的原理与技术,并研制了相应的检测仪器.     

基于核酸适配子识别的荧光法检测可卡因

基于荧光标记和核酸适配子识别可卡因,建立了简单、灵敏的可卡因新型荧光分析法.在微孔板表面组装亲和素-生物素化可卡因适配子-FAM标记可卡因适配子互补短链复合物,根据加入可卡因前后荧光强度的变化来定量可卡因.实验考察了微孔板包被亲和素浓度、生物素标记适配子用量、FAM标记可卡因适配子互补短链用量、反应温度、反应时间等因素...     

基于核酸适配体和纳米材料的凝血酶蛋白特异性识别电化学生物传感器

介绍了一种结合核酸适配体技术和纳米技术,以凝血酶蛋白为研究对象的高效、高灵敏、特异性识别蛋白质的电化学生物传感器. 利用金纳米颗粒标记的核酸适配体以及被固定在磁性纳米颗粒上的核酸适配体与凝血酶蛋白同时结合形成磁性颗粒/凝血酶/纳米金胶的三明治结构, 利用磁性分离, 将金胶纳米颗粒特异性地吸着到电极表面, 通过检测电极上金胶的电化学信号, 实现对凝血酶靶蛋白的检测. 这种生物传感器对凝血酶蛋白具有很高的特异性识别能力, 其检测不受其他蛋白质如牛血清白蛋白等存在的干扰, 可应用于实际血浆中凝血酶的检测. 由于利用磁性纳米颗粒使得分离、富集和测定在同一个自制的电化学反应池中进行, 其操作不仅简单, 而且检测的灵敏度得到提高. 该蛋白质生物传感器的线性范围为5.6×10^-12 ~ 1.12×10^-9 mol/L, 检测限可以达到1.42×10^-12 mol/L.     

细菌的核酸适配体筛选的研究进展

核酸适配体(aptamer)是通过指数富集配体系统进化技术(SELEX)筛选的能够以高亲和力和高特异性识别靶标分子或细胞的核糖核酸(RNA)和单链脱氧核糖核酸(ssDNA)。作为化学抗体,核酸适配体的制备和合成比抗体的成本更低。核酸适配体的靶标范围极其广泛,包括小分子、生物大分子、细菌和细胞等。针对细菌靶标筛选的适配体,目前主要应用于食品、医药和环境中的细菌检测。细菌的核酸适配体筛选可以通过离心法将菌体-适配体复合物与游离的适配体分离,并通过荧光成像、荧光光谱分析、流式细胞仪分选、DNA捕获元件、酶联适配体分析等方法表征适配体与靶标的相互作用。筛选出的适配体可结合生物、化学检测方法用于细菌检测。本文介绍了细菌适配体的筛选和表征方法以及基于适配体的检测方法的最新进展,分析了不同检测方法的利弊,并列出了2011~2015年筛选的细菌的核酸适配体。     

碳点在潜在指纹显影中的应用进展

碳点(CDs)是一种尺寸在10 nm以下的新型纳米材料,由于其独特的发光性能、低毒和环保等特点,在潜指纹检测中展现出了巨大的应用潜力。在潜指纹检测中,碳点的荧光特性可以帮助提高潜指纹的成像和识别能力。本文综述了碳点的合成方法、发光机理及其在潜指纹检测中的应用。通过合成方法优选、元素掺杂、前驱体调控、表面改性等手段可以调控碳点的荧光发射波长;再将碳点纳米粒子均匀分散在天然或常规材料上,所获得的碳点纳米复合材料可以避免因碳点纳米粒子聚集而引发的荧光淬灭现象,保留碳点的荧光性能,并且更适用于潜在指纹显现的常规操作。本文展望了在潜在指纹显影研究中碳点的未来发展方向,通过不断的改进和创新,期许为刑事科学技术领域的研究工作提供重要参考。     

稀土掺杂上转换纳米材料在兽药残留检测领域的应用

食品和环境中兽药残留问题时有发生,对人类健康构成很大的潜在威胁。随着人们对美好生活和同一健康的向往和不断追求,对微量甚至痕量兽药残留的分析检测已显得日益迫切和重要。因此,构建对兽药残留进行灵敏、准确、稳定、简便、快速检测的方法已成为一个热点研究领域。稀土掺杂上转换纳米材料(REEs-UCNPs)作为一种新兴的纳米荧光材料,具有独特的反斯托克斯发光性质,由于其具有荧光寿命长、光散射小、激发光生物组织穿透深度大且对组织损伤小等显著优点,在分析检测领域逐步凸显出巨大优势。本文重点介绍了基于REEs-UCNPs构建荧光共振能量转移核酸适配体传感器、磁性纳米颗粒结合核酸装配体传感器、荧光免疫探针以及现场快速检测等在兽药残留检测方面的研究进展,并对其应用前景进行了探讨和展望。     

利用互补核酸杂交富集金胶实现信号扩增的电化学凝血酶蛋白生物传感器研究

介绍了一种利用互补核酸杂交富集金胶实现信号扩增的蛋白质生物传感器. 以凝血酶蛋白为研究对象, 利用凝血酶蛋白相对应的两段核酸适配体, 将适配体Ⅰ固定在磁性颗粒上, 用于特异性地捕获蛋白, 将适配体Ⅱ标记金胶作为检测信标. 由凝血酶蛋白和相对应的两段核酸适配体构建三明治结构的凝血酶蛋白生物传感器. 另外, 再通过信标金胶上过剩的核酸适配体链与另一段标记有金胶的互补核酸进一步杂交, 获得金胶的选择性聚集, 实现了信号扩增. 通过信号扩增, 使此传感器的灵敏度大大提高, 对凝血酶蛋白的检测下限可达到4.52×10-15 mol/L. 平行测定浓度为7.47×10-14 mol/L的凝血酶8次, 其RSD为3.0%. 该生物传感器对凝血酶蛋白有很好的特异性, 其它蛋白如溶菌酶和牛血清白蛋白的存在对于检测没有影响.     

核壳结构上转换发光纳米粒子的合成及用于细胞色素C的检测

本工作合成了三层核壳结构的上转换发光纳米粒子,其中第一层是惰性核,第二层为发光层,为了增强上转换发光强度,又在表面包覆了第三层惰性壳层。该材料粒径均一、分散性良好,其发光层厚度约为2.4 nm,惰性壳层厚度约为2.9 nm。在其表面修饰了细胞色素C的适配体链及互补链,在适配体的3’端修饰了BHQ3基团,能够猝灭上转换纳米粒子在655 nm波长处的发光。当细胞色素C存在时,适配体与细胞色素C结合从而离开其表面,使655 nm处的发光恢复。在检测过程中,540 nm处的发光强度不会发生变化,可以用作细胞色素C的比率荧光检测。结果表明,当细胞色素C浓度在5～80μmol/L范围时,发光信号恢复程度与细胞色素C浓度呈线性相关,相关系数为0.998,检出限为1μmol/L。所建立方法可为细胞色素C的荧光检测提供一种新的技术思路。     

基于双核酸适配体的夹心试纸条法在多菌灵检测中的应用研究

建立了一种胶体金标记核酸适配体的试纸条用于多菌灵的快速检测。将核酸适配体CZ13与AuNPs结合作为信号探针，生物素标记的核酸适配体CZ12固定在链霉亲和素包被膜上作为捕获探针。优化了影响灵敏度的实验条件，如信号探针制备中使用的NaCl和适配体的浓度，检测线上链霉亲和素与生物素标记的核酸适配体的摩尔比等。在最佳实验条件下，多菌灵检测范围为0.5～40μg/mL,检测限为0.45μg/mL。该方法可用于实际样品检测，检测时间为15 min,与果蔬中常见农残不存在交叉反应，方法准确、可靠、使用简便，适合样品的现场快速检测。     

核酸适配体在固相萃取技术中的研究进展

核酸适配体是一种经由体外指数级富集系统进化技术筛选得到的随机寡核苷酸片段,该寡核苷酸片段能特异性结合靶物质。核酸适配体与固相萃取技术相结合,可以高选择性地应用于复杂样品中痕量组分的萃取、分离、富集和纯化,由此引起了广泛关注。该文综述了基于核酸适配体的固相萃取研究进展,着重评述了核酸适配体固相萃取柱的制备、固相萃取过程、面临的问题和应用前景。     

胃腺癌核酸适配体的筛选与特异性研究

核酸适配体可作为分子探针应用于胃腺癌的早期诊断和治疗,具有广泛应用前景。本实验利用Serum-SELEX（Ser-SELEX）技术筛选胃腺癌核酸适配体。通过对候选适配体二级结构分析,其二级结构多为茎环结构。圆二色谱分析显示,7条候选核酸适配体呈右手螺旋特征。通过荧光定量核酸扩增检测系统（q-PCR）检测了候选核酸适配体对胃腺癌靶标的亲和力,表明候选核酸适配体浓度梯度与Ct值均呈正相关,亲和力常数为纳摩尔级别。利用q-PCR法、量子点法验证了候选核酸适配体识别靶标的特异性,结果均显示Apt-101对靶标亲和力更高,特异性更强,Apt-101的平衡解离常数（K_d值）为6.444±1.128nmol/L,特异性检测阳性率大于70%。     

核酸适配体识别-荧光法检测赭曲霉素A

建立了核酸适配体识别-荧光探针技术检测赭曲霉素A(OTA)的新方法.基于微孔板上固定的核酸适配子与目标物质OTA结合时构象发生变化,导致预先与其互补杂交的FAM标记短链DNA解离,引起荧光信号发生变化,据此可实现对OTA的定量检测.当微孔板包被亲和素浓度为25 mg/L、适配子浓度为50 nmol/L,FAM标记互补短...     

小分子靶标的核酸适配体筛选的研究进展

核酸适配体(aptamer)是通过指数富集配体系统进化(SELEX)技术筛选得到的核糖核酸(RNA)或单链脱氧核糖核酸(ssDNA)。核酸适配体通过高亲和力特异性地识别小分子、蛋白质、细胞、微生物等多种靶标,在生物、医药、食品和环境检测等领域的应用日渐增多。但目前实际可用的核酸适配体有限,其筛选过程复杂,筛选难度大,制约了其应用。与生物大分子、细胞和微生物等靶标不同,小分子靶标与核酸分子的结合位点少、亲和力弱,且靶标通常需要固定在载体上。此外,小分子靶标结合核酸形成的复合物与核酸自身的大小、质量、电荷性质等方面差异较小,二者的分离难度大。故小分子靶标的核酸适配体筛选过程与大分子和细胞等复合靶标相比有明显差异,筛选难度更大。因此需要根据其自身结构特点和核酸适配体的应用目的选定靶标或核酸库的固定方法,优化靶标核酸复合物的分离方法。本文介绍了不同类型小分子(具有基团差异的单分子、含相同基团分子和手性分子等)靶标的选择及其核酸适配体的筛选方法,并对核酸库的设计、与靶标结合的核酸的分离方法和亲和作用表征方法进行了介绍,列出了自2008年以来报道的40余种小分子靶标的核酸适配体序列和复合物的平衡解离常数(K_d)。     

核酸适配体生物传感器在农残检测中的研究进展EI北大核心CSCD

由于核酸适配体具有特异性强、亲和力高、制备方便、易修饰、稳定性好、目标物多样性等特点,基于适配体的传感器研究工作一直是广大科研工作者的研究热点。相较于具有特异性识别的生物酶的使用,核酸适配体在农药残留检测中的应用正在发展中,具有广阔的前景。本文主要介绍近两年来核酸适配体生物传感器在农药分子检测领域的相关进展。     

基于裂开型核酸适配体的液晶生物传感检测三磷酸腺苷

利用“适配体-目标分子-适配体”的“三明治”夹心方式构建液晶生物传感检测三磷酸腺苷(ATP). 将ATP核酸适配体片段作为捕获探针固定在经TEA/DMOAP混合组装膜修饰的玻片基底表面, 当ATP存在时, 裂开的两部分核酸适配体与ATP结合形成双链结构, 有效诱导液晶分子取向发生变化从而引起光学信号的亮度及颜色发生变化, 实现对ATP的检测, 该方法在ATP浓度为10 nmol/L时仍可观测到明显的光学信号变化. 这种“适配体-目标分子-适配体”的“三明治”夹心式液晶生物传感方法具有无需标记, 操作简单等特点, 在快速检测小分子等物质领域中有广泛的应用前景.